PĀRSPRIEGUMA AIZSARDZĪBAS UN TĀM IZVIRZĀMĀS

NORMATĪVĀS PRASĪBAS

E.Vanzovičs, S.Želvis

RTU

Enerģētikas un elektrotehnikas fakultāte

Enerģētikas institūts

Rīga 2006

2

ANOTĀCIJA

Darbā apskatīta pārsprieguma veidošanās, tā fizikālā būtība un izraisītās sekas. Dotas

gan klasiskās metodes ēku un celtľu aizsardzībai no pārsprieguma, gan aktīvā zibens

aizsardzības metode. Atsevišķi aplūkota pārsprieguma novadīšana no zibens uztvērēja līdz

zemējumam, kā arī paša zemējuma kontūra veidošana.

Īpaša vērība veltīta daţādu Eiropas valstīs un Latvijā spēkā esošo pārsprieguma

aizsardzību normu izvērtējumam. Apskatītas eksistējošās ēku un celtľu kategorijas

aizsardzībai no tiešiem zibens trāpījumiem. Salīdzinātas un konstatētas daţādas atšķirības

zibens aizsardzības metoţu izmantošanā Eiropas valstīs un Latvijā.

Veikts daţādu metoţu ekonomiskais vērtējums. Salīdzinātas divu izmēru ēkas, kurām

izmantotas trīs aizsardzības metodes. Izvērtētas cenu attiecības atkarībā no ēkas izmēriem un

lietojamām metodēm.

Materiāls rekomendējams enerģētisko un elektrotehnisko specialitāšu studentiem,

apgūstot pārsprieguma aizsardzību veidus, to izvēli un izvirzāmās prasības. Tas var būt

noderīgs arī šo aizsardzību sistēmu projektētājiem, jo darbā izdarīts mēģinājums sistematizēt

esošās prasības, parādīt Eiropas valstīs un Latvijā eksistējošo normatīvu priekšrocības un

trūkumus. Autori būs pateicīgi par aizrādījumiem un priekšlikumiem materiāla

pilnveidošanai.

Darbs satur 132 lpp. teksta, 9 nodaļas, 53 attēlus, 22 tabulas, 18 informācijas avotu

nosaukumus, 4 pielikumus.

3

SATURA RĀDĪTĀJS

ANOTĀCIJA ................................................................................................ 2

IEVADS ........................................................................................................ 5

1. EIROPAS VALSTĪS UN LATVIJĀ SPĒKĀ ESOŠĀS

NORMAS ĒKU UN CELTŅU AIZSARDZĪBAI NO ATMOSFĒRAS

PĀRSPRIEGUMA ....................................................................................... 7

2. ATMOSFĒRAS PĀRSPRIEGUMA IZVEIDOŠANĀS, TĀ

BŪTĪBA UN IZRAISĪTĀS SEKAS .......................................................... 11

2.1. Negaiss un zibens ...................................................................................................... 11

2.2. Zibens elektriskie parametri ....................................................................................... 15

2.3. Padomju normu raksturlielumi zibens intensitātes darbībai un zibens trāpījumiem

ēkām un celtnēm .............................................................................................................. 19

2.4. Zibens intensitātes darbība Vācijas teritorijā un zibens novērošanas sistēmas ............ 21

2.5. Zibens izraisītās sekas ............................................................................................... 24

3. ĒKU UN CELTŅU PĀRSPRIEGUMA AIZSARDZĪBAS

KATEGORIJAS EIROPAS VALSTĪS UN LATVIJĀ ............................ 30

3.1. Aizsardzības kategorijas noteikšana pēc RD 34.21.122-87......................................... 30

3.2. Prasības zibens aizsardzības izpildei ēkām un celtnēm pēc RD 34.21.122-87 ............. 36

3.3. Aizsardzības kategorijas noteikšana atbilstoši DIN V ENV 61024-1 .......................... 47

3.4. Aizsardzības kategorijas aprēķināšana pēc Eiropas normām ...................................... 55

3.5. Tuvinājumu noteikšana pēc Eiropas normām ............................................................. 56

4. PĀRSPRIEGUMA AIZSARDZĪBAS KLASISKĀS METODES

ĒKĀM EIROPAS VALSTĪS UN LATVIJĀ ............................................ 63

4.1. Stieľa veida aizsardzības metode ............................................................................... 63

4.2. Ēku atmosfēras pārsprieguma aizsardzība ar rotējošās sfēras metodi ..................... 67

4.3. Ēku atmosfēras pārsprieguma aizsardzība ar tīklojumu metodi .................................. 70

4

4.4. Ēku atmosfēras pārsprieguma aizsardzība ar troses metodi ........................................ 72

4.5. Ēku atmosfēras pārsprieguma aizsardzība ar dabīgo materiālu metodi ....................... 73

5. ĒKU UN CELTŅU AKTĪVĀ ZIBENS AIZSARDZĪBAS

METODE .................................................................................................... 75

5.1. Aktīvās zibens aizsardzības darbības princips ............................................................ 75

5.2. Aktīvās zibens aizsardzības sistēmas sastāvdaļas un aizsardzības metodes ................. 78

6. PĀRSPRIEGUMA NOVADĪŠANA NO ZIBENS UZTVĒRĒJA

LĪDZ ZEMĒJUMAM EIROPAS VALSTĪS UN LATVIJĀ .................... 80

6.1. Dabīgie zibens novedēji............................................................................................. 80

6.2. Mākslīgie zibens novedēji ......................................................................................... 82

7. ĒKAS IEKŠĒJO KOMUNIKĀCIJU AIZSARDZĪBA NO

PĀRSPRIEGUMA ..................................................................................... 86

8. ZEMĒJUMA KONTŪRA IZVEIDOŠANA PĀRSPRIEGUMA

NOVADĪŠANAI ......................................................................................... 90

8.1. Zemējuma kontūra izveidošanas nepieciešamība ....................................................... 90

8.2. Stieľa zemējuma metode ........................................................................................... 93

8.3. Kontūra zemējuma metode ........................................................................................ 94

9. DAŢĀDU AIZSARDZĪBAS METOŢU EKONOMISKAIS

NOVĒRTĒJUMS ....................................................................................... 96

SECINĀJUMI .......................................................................................... 109

LITERATŪRAS SARAKSTS ................................................................. 112

PIELIKUMI ............................................................................................. 114

1. Pielikums – Zibens novedēju aizsardzības zonas ........................................................ 115

2. Pielikums - I kategorijas ēku un celtľu aizsardzības zibens uztvērēji ......................... 123

3. Pielikums - Ēkas un celtnes aizsardzības kategorijas noteikšana ar datorprogrammas

Excel izveidotu aprēķina programmu pēc formulām atbilstoši DIN V ENV 61024-1 ...... 124

4. Pielikums - Tuvinājumu noteikšana ar datorprogrammas Excel izveidotu aprēķina

programmu pēc formulām atbilstoši DIN V ENV 61024-1 ............................................. 128

5

IEVADS

Atmosfēras pārsprieguma pētīšana sākās jau 16. gadsimtā, bet pilnīgāku priekšstatu par

to būtību izdevās iegūt tikai 20. gadsimta sākumā. Sākoties zibens pētīšanai, pret to asi iebilda

baznīca, jo uzskatīja, ka zibeni radījis Dievs un cilvēki nedrīkst iejaukties šajā procesā,

tādējādi nostājoties pret Dievu un tā gribu. Ar laiku, mazinoties baznīcas varai un ietekmei, kā

arī parādoties iekārtām, ar kuru palīdzību varēja veikt zibens izpēti un norisošos procesus,

sāka veidot pirmās aizsardzības sistēmas. Sākt pētīt zibeni mudināja gan cilvēku upuri, gan

materiālie zaudējumi, kurus radīja zibens trāpījumi ēkām. Ar laiku sāka izstrādāt normas un

aizsardzības principus ēkām, lai pasargātu tās no zibens izraisītām sekām. Lai varētu no jaunu

uzbūvētu ēku nodot ekspluatācijā un to pieľemtu komisija, ēkai ir nepieciešama zibens

aizsardzības sistēma, kuru jāaizstrādā vadoties pēc normām vai instrukcijām.

Vēsturiski Latvijas Republikā pēc neatkarības atjaunošanas spēkā palika padomju laikos

izstrādātās normas, kuras uzreiz nevarēja nomainīt pret Latvijas valstī izstrādātām. Padomju

laikos izstrādātās normas lēnām nomaina pret jaunākām un dotajam brīdim atbilstošākām

normām, kuras piemērotas mūsdienu prasībām, jo padomju laikos izstrādātās normas ir gan

morāli, gan fiziski novecojušas. Normas ir novecojušas ne tikai enerģētikas sfērā, bet arī citās

nozarēs. Dotajā brīdī jaunu normu izstrādāšana vai adaptētu citu valstu normu pieľemšana

norit gauţām lēni. Tehnikas un zinātnes attīstība pēdējo 20 gadu laikā strauji progresējusi un

turpina progresēt.

Darbā īpaša vērība veltīta daţādu Eiropas valstīs un Latvijā spēkā esošo pārsprieguma

aizsardzību normu izvērtējumam. Šim nolūkam salīdzināta padomju instrukcija RD

34.21.122-87, pēc kuras vēl tagad vadās gan projektētāji, gan celtnieki, izveidojot zibens

aizsardzības sistēmas ēkām un celtnēm, ar Eiropas valstīs spēkā esošām normām ENV 61024-

1. Pašlaik Valsts Ugunsdzēsības Glābšanas Dienests vadās pēc padomju izstrādātās

instrukcijas RD 34.21.122-87, uz kuru atsaucas LBN (Latvijas Būvniecības Normatīvi), bet

Latvijai, pievienojoties Eiropas Valstu Savienībai, daudzi jau ilgāku laiku vadās pēc Eiropas

normām ENV 61024-1 un Vācijas DIN standartiem un normām. Dotajā brīdī jaunu zibens

aizsardzības normu izstrāde ēkām un celtnēm Latvijā veikta aptuveni 80% robeţās. Minētā

rezultātā Latvijā valda liels haoss un sajukums, veidojot ēkām un celtnēm zibens aizsardzību.

Daţādu normu lietošana var novest pie nepareizas zibens aizsardzības sistēmas

izprojektēšanas un izveidošanas, kam var būt tālejošas visai nepatīkamas sekas.

6

Pašlaik pasaulē izmanto divu veidu metodes aizsardzībai no atmosfēras pārsprieguma.

Pirmā metode - pasīvā aizsardzības metode, bet otrā metode – aktīvā aizsardzības metode.

Padomju normās nekas nav minēts par šādu sadalījumu, jo pārsvarā izmanto tikai pasīvo, bet

mūsdienās iespējama arī aktīvā aizsardzības metode. Pasīvā aizsardzības sistēma ietver jau

sen visiem pazīstamo vienkāršoto modeli - pārsprieguma uztvērējs savienots ar

pārsprieguma novedēju, kurš tālāk savienots ar zemējumu. Aktīvā aizsardzības sistēma ietver

sevī tādu pašu sistēmas kopumu kā pasīvā aizsardzības sistēma. Atšķirība tikai tā, ka zibens

uztvērēja vietā aktīvā aizsardzības sistēmā izmantota iekārta, kura jonizē gaisu, radot vieglāku

un ātrāku zibens izlādi caur uztvērēju, tādējādi sekmējot tiešo izlādi caur šo zibens uztvērēju.

Mūsdienās lielas problēmas sagādā modernās būves un ēkas, jo cilvēku fantāzijas rosina

būvēt neordināras ēkas, kurām nav viendabīgi taisni vai slīpi jumti. Tas lielā mērā sareţģī

ēkas aizsardzību no atmosfēras pārsprieguma, jo jāzina daţādas aizsardzības metodes un

jārēķina, kādas metodes izmantot ēkas aizsardzībai. Arī izmantojamie materiāli ēku jumtiem

ir daţādi un jo dienas to skaits palielinās. Jumtu materiāli un konstrukcijas lielā mērā nosaka

pārsprieguma aizsardzības sistēmu montāţu, jo var gadīties, ka ļoti viegli izmantot, piemēram,

tīklojuma aizsardzības metodi, bet aizsargājamās ēkas jumts nepieļauj tīklojuma stiprināšanu

uz ēkas jumta, kā rezultātā jāizmanto cita aizsardzības metode. Lai projektētu un izstrādātu

ēkas atmosfēras pārsprieguma sistēmu nepietiek labi pārzināt daţādās aizsardzības metodes

un to nianses, bet labi jāpārzina arī ēku arhitektūra un ēku konstrukcijas. Jāľem vērā arī

klimatiskie apstākļi, kas ar laiku var ietekmēt aizsardzības sistēmas darbu.

Atkarībā no ēkas aizsardzības klases un izmantotās aizsardzības metodes veidojas

ekonomiskie rādītāji, kas izsakāmi gan materiālos, gan izmaksās. Mūsdienās lielu lomu ieľem

tieši ekonomiskie rādītāji, jo bieţi ēku īpašnieki cenšas ietaupīt līdzekļus un izveidot uz jau

esošās bāzes pēc iespējas lētāku aizsardzības sistēmu, bet nerēķinās ar to, ka gadiem ejot šī

bāze var nolietoties un tad, ieguldot jaunus līdzekļus, kopējie ieguldījumi būs lielāki.

Zibens spēriens var ne tikai nodarīt postījumus pašai ēkai, kurai tas trāpa, bet arī sabojāt

un izvest no ierindas daţādas sadzīves un tehnikas ierīces, kas atrodas pašā ēkā. Līdz ar to

mūsdienās vairs nepietiek uzstādīt ļoti labu zibens aizsardzības sistēmu uz ēkas jumta un

izmantot labu zibens novadīšanas sistēmu, bet vēl arī nepieciešams domāt par pārsprieguma

aizsardzības sistēmām ēkas iekšpusē. Kā rāda pētījumi, tad daţādu mājsaimniecībā un

tautsaimniecībā izmantojamo preču un iekārtu bojājumu skaits atmosfēras pārsprieguma

rezultātā palielinās.

7

1. EIROPAS VALSTĪS UN LATVIJĀ SPĒKĀ ESOŠĀS

NORMAS ĒKU UN CELTŅU AIZSARDZĪBAI NO

ATMOSFĒRAS PĀRSPRIEGUMA

Lai varētu ēkas un celtnes aizsargāt no atmosfēras pārsprieguma, radītas normas, kuras

reglamentē, kas jādara un kādi pasākumi jāveic, lai ēkas aizsargātu no tiešiem zibens

trāpījumiem un sekundārām zibens izpausmēm. Pasaulē ēku un celtľu aizsardzībai radītas

zibens aizsardzības normas IEC 61024-1. IEC 61024-1 ir starptautiskās normas ēku un celtľu

aizsardzībai no tiešiem zibens trāpījumiem. Daudzas Eiropas valstis vadās pēc šīm

starptautiskajām IEC 61024-1 normām veidojot ēku un celtľu zibens aizsardzības sistēmas.

Tieši Eiropas valstīm izstrādātas ENV 61024-1 normas ēku un celtľu aizsardzībai no

atmosfēras pārsprieguma. Iepriekš minētās gan starptautiskās IEC 61024-1, gan Eiropas ENV

61024-1 normas parasti izmanto Eiropas valstīs kā pamatu, lai bāzējoties uz tām radītu

vietējās valstu normas un standartus. Piemēram, Vācijā ľemot par pamatu ENV 61024-1

izstrādātas vietējās normas un standarti. Izstrādājot vietējās normas un standartus tie nevar būt

pretrunā ar ENV 61024-1. Pārsvarā Eiropas valstīs par bāzi ľem Eiropas normas un tālāk tās

pārstrādā un papildina atbilstoši savas valsts vajadzībām. Vācijā standarts ir sadalīts četrās

daļās DIN V VDE 0185-1-2002-11 1 sabiedrisko īpašumu aizsardzība, DIN V VDE 0185-1-

2002-11 2 zibens aizsardzības klases, DIN V VDE 0185-1-2002-11 3 ārējā ēku un personu

zibens aizsardzība un DIN V VDE 0185-1-2002-11 4 iekšējā ēku un personu zibens

aizsardzība. Polijā par pamatu izmanto starptautiskās normas IEC 61024-1, uz kuru bāzes

izstrādāts vietējais standarts PN-IEC 61024-1 un PN-86 E-05003/01. Līdz ar to var redzēt, ka

Eiropas valstis vadās pēc starptautiskajām IEC 61024-1 normām un Eiropas normām ENV

61024-1. Lielākas problēmas ir ar „post komunisma” valstīm - Latviju, Lietuvu, Igauniju,

Poliju u.c. Lielākajā daļā „post komunisma” valstu jau izstrādātas jaunas normas un vecās

padomju normas aizstātas ar jaunām. Polija, kura arī bija minēto valstu grupā, izstrādājusi

jaunas normas un standartus, kuru pamatā ir starptautiskās normas. Turpretī Latvijā jaunu

normu izveide ir izstrādes procesā. Dotajā brīdī valda liels haoss, jo gan projektētāji, gan

celtnieki vadās pēc daţādām normām. Lielākais vairums Latvijā vadās pēc vecajām padomju

laikos izstrādātajām normām un instrukcijām, kuras ir gan fiziski, gan morāli novecojušas.

LBN (Latvijas Būvniecības Normatīvi) un LBN 201-96 (Uguns Drošības Normas) ir atsauces

uz padomju laikos izstrādāto instrukciju RD 34.21.122-87 par zibens aizsardzības iekārtām

ēkām un celtnēm.

8

Instrukcijas RD 34.21.122-87 prasības ir obligātas visām ministrijām un resoriem.

RD 34.21.122-87 instrukcija pieprasa nepieciešamo pasākumu kompleksu un iekārtas

cilvēku (lauksaimniecības dzīvnieku) drošības nodrošināšanai, ēku, celtľu, iekārtu un

materiālu aizsargāšanu no sprādzieniem, ugunsgrēkiem un bojājumiem, ja iespējami zibens

trāpījumi.

RD 34.21.122-87 instrukciju nepieciešams ievērot izstrādājot projektus ēkām un

celtnēm.

Šo instrukciju RD 34.21.122-87 nepiemēro un nepielieto projektējot elektropārvades

līniju aizsardzību pret zibens trāpījumiem, staciju un apakšstaciju elektrisko daļu,

kontakttīklus (vilcienu, tramvaju un trolejbusu tīklus), radio un televīzijas antenas, telegrāfa,

telefona un radio retranslācijas līnijas, kā arī ēkas un celtnes, kuru ekspluatācija saistīta ar

pulveru un sprāgstošu vielu pielietošanu raţošanā vai to uzglabāšanu.

Instrukcija reglamentē pasākumus zibens aizsardzībai veicot celtniecības darbus, un tā

neizslēdz iespēju lietot papildus zibens aizsardzību ēku iekšpusē veicot rekonstrukcijas vai

papildus tehnoloģisko un elektroiekārtu uzstādīšanas darbus.

Izstrādājot ēku un celtľu projektus, izľemot instrukcijas RD 34.21.122-87 prasības,

nepieciešams ľemt vērā arī citas spēkā esošās normas, noteikumus, instrukcijas un valsts

standartus zibens aizsardzībai.

Bieţi daudzi apšauba šo RD 34.21.122-87 instrukciju normas un iebilst pret to

izmantošanu, jo piemēram LEK (Latvijas Elektrotehniskā Komisija) nav nekādas atsauces uz

padomju laikos izstrādāto instrukciju RD 34.21.122-87. Līdz ar var vadīties pēc

starptautiskām normām vai pēc Eiropas normām, vai arī pēc Eiropas valstu nacionālajiem

standartiem un normām. Tādēļ bieţi daudzi gan projektētāji, gan celtnieki vadās pēc Vācijas

DIN nacionālajām normām un standartiem, kuri attiecas uz ēku un celtľu aizsardzību pret

zibeni.

Sakarā ar to, ka ugunsdzēsējiem ir stingra nostāja, ka dotajā brīdī LBN ir atsauce tieši uz

instrukciju RD 34.21.122-87, kas izstrādāta 87. gadā, tad ugunsdzēsēji uzskata šo instrukciju

par pamatu un spēkā esošu ēku un celtľu aizsardzībai pret zibens trāpījumiem. Instrukcija ir

gan fiziski, gan morāli novecojusi, jo informācija šinī instrukcijā ir mūsdienu prasībām

gauţām nepilnīga.

Arvien vairāk pēdējos 10 gados Eiropas valstīs sāk izmantot aktīvo zibens aizsardzību

ēkām un celtnēm. Vienotu starptautisko normu un Eiropas normu aktīvai zibens aizsardzībai

nav. Eiropā četrām valstīm - Francijai, Spānijai, Dienvidslāvijai un Lietuvai ir savi nacionālie

standarti aktīvai zibens aizsardzībai ēkām un celtnēm. Pārsvarā daudzās citās valstīs, kurās

9

nav vietējo nacionālo normatīvu un standartu, par pamatu izmanto Francijas nacionālo

standartu NF C 17-102 ēku aizsardzībai ar aktīvo zibens aizsardzības sistēmu. Piemēram,

Polijā ir pasaulē slavena firma “GALMAR”, kura raţo cinkotos tērauda zemējumu elektrodus,

kā arī aktīvo zibens aizsardzības uztvērēju sistēmu. Polijā nav sava nacionālā standarta vai

normu, kuras reglamentētu aktīvās zibens aizsardzības sistēmu izmantošanu, līdz ar to Polijā

izmanto Francijas nacionālo standartu NF C 17-102 aktīvai zibens aizsardzībai. Korekcijas,

kuras veikusi Polija Francijas standartos NF C 17-102, ir tādas, ka attiecīgajiem aizsardzības

līmeľiem ir mazliet savādāki rādiusi aktīvās aizsardzības zibens uztvērējiem. Šie rādiusi ir

mazāki nekā Francijas standartā un tas ir tāpēc, ka Polijas Tehniskās Universitātes zibens

laboratorijas zinātnieki veikuši pētījumus un apgalvo, ka rādiusiem jābūt mazliet mazākiem,

lai vairāk garantētu lielāku ēku un celtľu drošību. Bet tā jau ir vairāk savstarpējā valstu

konkurēšana un savu raţotāju atbalstīšana, un daļēji lobēšana, jo Francijā ir firma “DUVAL”,

kura raţo aktīvās zibens aizsardzības sistēmas, bet Polijā firma “GALMAR”. Kā zināms, tad

brīvā tirgus apstākļos valda konkurence un katra firma ir gatava aizstāvēt savus raţojumus un

apgalvot, ka tie ir labākie. Pārsvarā šo aktīvo zibens aizsardzību sistēmu raţošanas firmas dod

99 līdz 99,9% efektivitātes garantiju savai sistēmai. Bieţi tas 1% vai 0,1% procents paliek

paša cilvēka izvēlei, kuru sistēmu izmantot. Faktiski iznāk, ka neviena no sistēmām nedod

100% aizsardzības garantiju. Labi zināms, ka padomju laikos izstrādājās normās dzelţaini

reglamentēts, ka normatīvus nedrīkst pārkāpt, jo pretējā gadījumā tas var draudēt pat ar

cietumsodu. Zināms, ka Eiropā normām ir rekomendējošs raksturs. Pārsprieguma aizsardzības

ir vienas no retajām normām, kuru neievērošanu Eiropā soda. Eiropas normu un standartu

neievērošana draud ar administratīvajiem sodiem vai pat cietumsodu līdz 5 gadiem..

Secinājumi

Beidzot Latvija uzľemta ES (Eiropas Savienībā) un sagaidāms brīdis, kad sakārtos

normas ne tikai enerģētikas sfērā, bet arī visās pārējās sfērās. Gandrīz 15 gadu laikā kopš

Padomu Savienības sabrukuma Latvijā daudzās sfērās vadās pēc vecām fiziski un morāli

novecojušām padomju laikos izstrādātām normām, kurām bieţi nav veiktas pat nekādas

korekcijas. Taču dzīve ļoti tālu un strauji aizgājusi uz priekšu. Tas daţreiz rada problēmas, jo

ēkas un celtnes nepieciešams aizsargāt pēc vairāk nekā 20 gadu vecas metodikas, kura

uzrakstīta un ietver tādus jautājumus, kuri Latvijas valstij nav aktuāli. Instrukcija RD

34.21.122-87 ietver sevī visu plašo Padomju Savienību, no kuras teritorijas Latvija aizľēma

gauţām nedaudz procentu. Tas jau nenozīmē, ka normas vairs pilnīgi un galīgi neatbilst

mūsdienām, bet būtu nepieciešams tās pārstrādāt vai pieľemt Eiropas normas. Arī pieľemot

10

Eiropas normas un standartu nepieciešams tos pienācīgi adaptēt. Ja Latvijas Valsts

Meteoroloģijas Centrs paľem no Eiropas normām vai standartiem tikai pirmo lapu, kurā

uzraksta, ka normas vai standarti ir adaptēti un pieľemti, tad tas rada visai lielas problēmas.

Pat labi zinot to svešvalodu, kurā rakstītas normas vai standarti, rodas problēmas ar

terminoloģiju, kas var novest pie nepareizas normu traktēšanas un lietošanas. Kā zināms, tad

angļu valodā vienam terminam vai vārdam var būt pat vairākas nozīmes un tas jau var radīt

problēmas. Pat dzimtajā valodā cilvēki nezina daudzus terminus un, ja tie vēl ir svešvalodā,

tas rada problēmas un Latvijā beidzot būtu nopietni jāpieiet šai problēmai visos līmeľos.

Svarīgi būtu arī pārskatīt jautājumu par aktīvās zibensaizsardzības sistēmu izmantošanu

un pieľemt attiecīgās normas, kuras reglamentētu aktīvās aizsardzības sistēmu izmantošanu.

Nepieciešams izstrādāt nacionālo standartu vadoties kaut vai pēc Francijas nacionālā standarta

NF C 17-102. Apstākļi, kādi ir dotajā brīdī skaľojot projektus ar ugunsdzēsējiem bieţi rada

veltu laika tērēšanu pierādot, ka attiecīgā aktīvā zibens aizsardzības sistēma ir droša un to var

izmantot. Rodas iespaids, ka valsts nav ieinteresēta normu sakārtošanā un normu izstrāde

norisinās pārāk lēnu. Kārtējo reizi no tā kāds gūs labumu, bet ļoti daudzi cieš. Projektētājiem

un būvniekiem šie jautājumi ir ļoti svarīgi, jo normatīvi ir tie pēc kā viľi savā darbā vadās, lai

attiecīgā iekārta vai ietaise un tās izbūve atbilstu ekspluatācijas noteikumiem.

11

2. ATMOSFĒRAS PĀRSPRIEGUMA IZVEIDOŠANĀS, TĀ

BŪTĪBA UN IZRAISĪTĀS SEKAS

2.1. Negaiss un zibens

Zemeslode kopā ar tās atmosfēru veido gigantisku sfērisku kondensatoru. Viens

elektrods ir pati Zeme, bet otru veido jonosfēra – strāvu vadošs slānis, kas sākas aptuveni 80-

90 km augstumā no Zemes virsmas. Saules jonizējošās darbības rezultātā kondensators Zeme

– jonosfērā ir vienmēr “uzlādēts”. Kā rāda aprēķini, starp tā klājumiem pastāv 280-350 kV

potenciālu starpība. Izmērot elektriskā lauka intensitāti daţādos zemeslodes punktos, kā arī

daţādos augstumos no Zemes virsmas, var noteikt elektriskā lauka intensitāti atmosfērā

skaidrā laikā Eat. Daţādos zemeslodes punktos Eat lielumi ir atšķirīgi, bet intensitātes virziens

ir vienmēr vērsts pret Zemei.

Zeme vienmēr ir uzlādēta negatīvi, bet jonosfēra – pozitīvi. Uz Zemes virsmas Eat ir

vislielākais, bet atmosfēras augšējos slāľos tas strauji samazinās un 12-14 km augstumā ir

tuvu nullei. Piemēram, Eat vidējais lielums Davosā – 64 V/m, Sanktpēterburgā – 179 V/m,

Antarktīdā – 88 V/m.

Elektriskā lauka intensitāte Eat sekmē elektrisko lādiľu uzkrāšanos negaisa mākoľos.

Lieli elektriskie lādiľi var izveidoties negaisa gubu mākoľos. Nereti tie rodas arī sniega un

smilšu vētras mākoľos, kā arī vulkānu izvirdumu pelnu un putekļu mākoľos.

Gubu mākoľi veidojas siltajam gaisam paceļoties no apakšējās troposfēras slāľiem

augstākos atmosfēras slāľos, kur ūdens tvaiki atdziest un sāk kondensēties. Šajā procesā

izdalās siltums, kas papildus silda augšup plūstošās gaisa masas, veicinot vēl ātrāku un

intensīvāku pacelšanos. Tā rezultātā rodas ļoti spēcīga velkme, it sevišķi mākoľa centrālajā

daļā. Atmosfēras augšējos slānos, kur temperatūra ir zem nulles grādiem, parādās ledus

kristāli, gubu mākoľa augšējā daļā izveidojot kaut ko līdzīgu ledus segai. Kā parāda veiktie

mērījumi ar baloniem – zondēm un lidmašīnām, negaisa mākoľos pretējo zīmju lādiľi ir

atdalīti un izveido lielus atsevišķi uzlādētu daļiľu centrus.

Ir vairākas teorijas, kas skaidro elektrisko lādiľu uzkrāšanās mehānismu negaisa

mākoľos. Tomēr tās ir savā starpā pretrunīgas un pilnībā nespēj izskaidrot sareţģīto lodes

centru izveidošanās procesu. Parasti negaisa mākoľa augšējā daļā koncentrējas pozitīvie

lādiľi, bet apakšā – negatīvie lādiľi. Tā negaisa mākoľi izveido it kā milzīgus elektriskos

dipolus, kuros attālums starp uzlādētajiem centriem var sasniegt vairākus kilometrus. Mākoľu

12

apakšējā daļā var izveidoties arī nelieli pozitīvi lādētu daļiľu centri. Pieaugot dipola lādiľu

lielumam, palielinās potenciālu starpība starp lādiľu centriem. Tajā mākoľu daļā, kur

elektriskā lauka intensitāte ir sasniegusi caursites lielumu, sākas zibens izlāde.

2.1. att. Iespējamais lādiľu sadalījums negaisa mākonī:

gaisa strāvu virziens; 1 – pozitīvi uzlādētu ūdens pilienu

lietus zona; 2 – negatīvi uzlādētu ūdens pilienu lietus zona

Zibens izlāde ir sareţģīts un daudzveidīgs process. Izlāde visbieţāk notiek pašā mākonī

starp tā lādiľu centriem, it sevišķi, ja mākoľi atrodas augstu virs zemes. Tomēr nereti notiek

izlāde starp mākoni un zemi.

Negaisu darbība zemeslodes daţādās vietās nav vienāda. Visvairāk negaisu ir

tropiskajos rajonos un kalnos. Ļoti reti negaisi rodas tuksnešos un polārajos rajonos.

Tropiskajos rajonos negaisu rašanos sekmē lielāka temperatūra nekā pārējās klimatiskajās

zonās, kā rezultātā, kad notiek lietus gubu mākoľu veidošanās process, kurš iepriekš apskatīts,

šī procesa norises straujumu vēl papildus sekmē siltais gaiss. Turpretī kalnainos rajonos siltā

13

gaisa nav tik daudz kā tropu rajonos, bet kalnos negaisa darbību sekmē spiediens, kas spieţ

mākoľus pacelties un pazemināties. Lielos kalnainos rajonos attālumi starp mākoľiem un

zemi ir mazi. Tuksnešos un polārajos rajonos nav tik liela mitruma koncentrācijas, lai

veidotos negaisa mākoľi un līdz ar to negaisi šajās teritorijās novērojami krietni retāk.

Kā rāda statistika, uz zemeslodes vidēji diennaktī plosās aptuveni 44000 negaisu. Katru

brīdi daţādos mūsu planētas punktos sastopami 1800 negaisu, katru sekundi Zemes virsmu

sasniedz 100 zibens spērieni. Zibens trāpījumi ēkās vai viegli uzliesmojušos objektos rada

ugunsgrēkus. Bieţi no zibens darbības cieš gan ēkas, gan gaisvadu elektropārvades līnijas.

Kas notiek zibens izlādē? Intensīva lādiľu uzkrāšanās negaisa mākonī vienmēr beidzas

ar gaisa caursišanu, kuru visbieţāk novēro kā lentveida izlocītu, sazarotu, apţilbinoši spoţu,

garu elektrisko dzirksteli – zibeni. Bez šī parastā izlādes veida daţreiz novēro retākas dabas

parādības: lodveida zibeni un tā saukto kluso izlādi, kurai ir dots nosaukums “Elma uguns”.

Lentveida zibens pētīšana sākās jau 16.gs., tomēr zibens darbības mehānismu

noskaidroja tikai 20. gadsimta pirmajā pusē. Daudzās gaisvadu elektropārvades līniju avārijas

un ēku ugunsgrēki, kuru cēlonis bija atmosfēras elektrība, veicināja zibens “noslēpuma”

sīkāku izpēti. Tad arī atrada metodes, kā cīnīties un izvairīties no zibens postošās darbības.

Pētījumos ľēma dalību gandrīz visu lielāko pasaules valstu zinātnieki, izmantojot sava laika

vismodernāko zinātnisko aparatūru. Pētījumus stipri apgrūtināja zibens izlādes ļoti lielais

ātrums, zibens negaidītā parādīšanās negaisa mākonī, lielais attālums līdz novērotājam. Izcili

nopelni šajā jomā pieder angļu zinātniekam Čarlzam Boisam, kurš 1902. gadā konstruēja

ātrdarbīgu fotokameru, ar kuru varēja fiksēt ļoti īsus (daţas mikrosekundes) procesus.

Kameras pilnveidošanai un zibens fotografēšanai Č.Boiss veltīja lielāko savas dzīves daļu

(aptuveni trīsdesmit gadu!). Tomēr viľš tā arī neieguva nevienu pietiekami labu zibens

fotouzľēmumu. Zinātnieku grupa B.Šonlenda vadībā Transvālā, Dienvidāfrikā, kur bija daudz

labvēlīgāki apstākļi negaisu novērošanai, ar Boisa kameru ieguva labus zibens uzľēmumus,

kas daudz deva zibens izlādes procesa noskaidrošanai.

Boisa fotokamera sastāvēja no diviem objektīviem, kuri, darbojoties speciālam

piedziľas mehānismam, rotēja pa riľķa līniju lielā ātrumā, projicējot attēlus uz fotoplates.

Kameras objektīviem nebija slēdţu, tādēļ zibeni varēja fotografēt tikai naktī, pagrieţot

atvērtos objektīvus negaisa mākoľa virzienā. Vēlāk Boisa kameru pilnveidoja: objektīvus

padarīja nekustīgus, bet lielā ātrumā ap tiem rotēja fotofilma. Tādā veidā zibens izlādi it kā

izvērsa laikā. Uz garenas filmas atzīmēja laiku un tās šķērsvirzienā varēja novērot starp

mākoni un zemi notiekošā izlādes procesa attīstību, ilustrēta 2.2. attēlā.

14

Ar uzlaboto Boisa fotokameru konstatēja, ka zibens nav vienkārša elektriskā dzirkstele,

bet izlādi veido vairāki cits citam sekojoši impulsi. Katru impulsu ievada vāji spīdošs punkts

– līderis, kurš lielā ātrumā kustas no mākoľa uz leju. Tam seko ļoti spilgts galvenās izlādes

impulss, kas vērsts virzienā no zemes uz mākoni. Pirmo zibens impulsu ievada tā sauktais

pakāpienveidīgais līderis jeb pilotliders. Process noris šādi:

2.2. att. a – ar ātrdarbīgu fotokameru iegūtā zibens uzľēmuma

shematisks attēlojums; b – tā paša zibens uzľēmums, kas iegūts

ar nekustīgu fotokameru

Lielā negatīvo lādiľu koncentrācija mākoľa apakšējā daļā rada spēcīgu elektrisko lauku,

kas izraisa negatīvi lādētu daļiľu, galvenokārt elektronu plūsmu Zemes virzienā. Elektroni, ja

to kustības ātrums ir pietiekami liels, saduroties ar neitrālām gaisa molekulām, tās jonizē,

radot jaunus elektronus. Rodas elektronu lavīnas, kuras savā tālākajā ceļā veido vadošu

plazmas kanālu – līderu. Plazmas kanāls, pavirzījies noteiktu attālumu uz Zemi, apstājas. Pēc

tam no mākoľa pa to pašu ceļu seko jauna lādiľu plūsma, un līderis turpina kustību. Tā

pakāpienu aiz pakāpiena, kuru garumi ir apmēram 50 m, pilotliders joľo uz leju, līdz sasniedz

Zemi. Starp pakāpieniem pilotliders spīd vāji, bet pakāpiena beigās tā spoţums pieaug.

Pilotlidera kustībai ir gadījuma raksturs un tā kustība nenotiek pēc viena noteikta

principa. Tā ceļš, veidojot lauztu līniju ar atzarojumiem, sagatavo vadošo kanālu galvenai

izlādei. Katras pilotlidera pakāpes ātrums ir 1000-2000 km/s, bet, ľemot vērā laika intervālus

starp pakāpēm, pilotlidera vidējais ātrums ir aptuveni 100 km/s.

Atsevišķos gadījumos novērota pilotlidera kustība pretējā virzienā – no zemes uz

mākoni. Tas, acīmredzot, noris tad, kad izlāde notiek no pozitīvi lādēta mākoľa apakšējā

slāľa, bet šāda izlāde ir novērojama samērā reti.

15

Nākamo impulsu līderi kustas vienmērīgi no mākoľa uz Zemi pa pirmā impulsa

sagatavoto ceļu. Ar Boisa fotokameru iegūtie uzľēmumi rāda, ka līderi izstaro gaismu tikai tā

galvgalī. Ja tos varētu novērot ar neapbruľotu aci, tad būtu redzama spilgta bulta, kas lielā

ātrumā traucas no mākoľa uz Zemi. No tā arī cēlies bultveida līderis.

Galvenā izlāde sākas tajā brīdī, kad līderis sasniedz Zemi vai sastop savā ceļā no kāda

virs zemes izvirzīta objekta pretimnākošu līderi. Galvenā izlāde ir virzīta no zemes uz mākoni

un tās ātrums ir ļoti liels (aptuveni 0,1-0,3 no gaismas ātrums). Šajā laikā zibens kanālā plūst

ļoti liela impulsa strāva, kanāls sakarst un sāk intensīvi spīdēt. Impulsa strāva daţu

mikrosekunţu laikā sasniedz savu maksimālo vērtību, tad sāk samazināties un pēc 50-100 s jau

ir puse no savas maksimālās vērtības. Šajā laikā galvenā izlāde jau sasniegusi mākoni. Zibens

kanāla temperatūra var sasniegt līdz 30000°C, kanāls zināmu laiku saglabā elektrovadītspēju un

novērojama kanāla pēcspīdēšana.

Tāpat kā katru elektrisko dzirksteli, arī zibeni pavada troksnis – pērkona dārdi. Gaiss

zibens kanāla tuvumā augstās temperatūras ietekmē strauji sasilst un izplešas ar virsskaľas

ātrumu. Kā rāda mērījumi, pirmajā brīdī gaisa triecienvilnis līdzīgi sprādziena vilnim izplatās ar

ātrumu, kas 15-20 reizes pārsniedz skaľas ātrumu gaisā (340 m/s). Jau pēc 0,1-0,3 sekundēm

triecienvilnis pārvēršas par parastu skaľas vilni. Pērkona dārdēšanu var izskaidrot ne tikai ar

triecienviļľa izplatīšanās īpatnībām, bet arī ar to, ka skaľa pakāpeniski nonāk pie novērotāja no

daţādām zibens kanāla vietām, kuras atrodas vairāku kilometru attālumā. Vienas zibens

izlādes pērkona dārdi var ilgt pat 20-40 sekundes, to dzirdamības attālums ir 18-20 km.

2.2. Zibens elektriskie parametri

Daţādās valstīs veiktie mērījumi (ASV, Zviedrijā, Krievijā) rāda, ka 80-90% no visām

zibens izlādēm rodas no mākoľa, kura apakšējais slānis ir uzlādēts negatīvi. Zibens izlāde

no mākoľiem, kuru apakšējā daļa ir uzlādēta pozitīvi, bieţāk satopama kalnos.

Zibens izlādē atsevišķu impulsu skaits mainās plašās robeţās: no 2-4 līdz vairāk

desmitiem. Tā kā izlādes impulsi seko cits citam aptuveni pēc 30-40 ms, tad ar

neapbruľotu aci tos novērot nevar, tikai atsevišķos gadījumos var saskatīt it kā zibens

mirgošanu. Zibens strāvas impulsu ilgums ir 30-130 s. Visa zibens ilgums var būt pat lielāks

par 1,5 s, lai gan parasti tas ir 0,2-0,3 s. Vidējā zibens izlāde laikā ilustrēta 2.3. attēlā.

16

2.3. att. Zibens izlādes laiks

Svarīgs zibens izlādes parametrs ir zibens strāvas impulsa amplitūda. To

parasti nosaka pirmais zibens izlādes impulss. Daudzās pasaules valstīs ilgstošā laika

periodā apkopotie dati rāda, ka zibens strāvu amplitūda ir ļoti daţāda un noteiktu

likumsakarību te nav. Ļoti bieţi zibens strāva ir robeţās 20-30 kA, retāk tā sasniedz

lielāku vērtību. Zibens strāvas, kas ir lielākas par 200 kA ir ļoti retas. Vislielākā zibens

strāvu 340 kA reģistrēta Pitsburgas (ASV) baznīcas zibens novadītajā.

2.4. att. a – Zibens strāvu varbūtības līknes:

1 - atbilstoši pie mums esošām (PSRS) normām; 2- saskaľā ar ASV inţenieru elektriķu institūta

ieteikumiem; 3 - pēc mērījumu datiem, kas iegūti no debesskrāpi novietotiem zibens

indikatoriem; 4 - S. Spora (Polija) dati

2.4. attēlā ilustrēta daţu pasaules valstu zinātnieku noteiktās zibens strāvu varbūtības

līknes. Līknes ir līdzīgas, tomēr strāvu vērtības būtiski atšķiras.

17

Latvijā izmanto līkni 1, kuru uzľēma bijušajā PSRS. Tā aptuveni atbilst eksponenciālam

varbūtības sadalījuma likumam

601 10

ZI

P , (2.1)

kur IZ - maksimāla zibens strāva kA, P1 - varbūtība, ka maksimālā zibens strāva ir lielāka par

IZ.

Tā, piemēram, varbūtība, ka zibens strāva būs lielāka par IZ = 60kA, saskaľā ar izteiksmi

(2.1) ir:

1,010 60

60

1P jeb 10% . (2.2)

Kalnu rajonos, kur ieţi slikti vada elektrisko strāvu, zibens strāvas lieluma varbūtība ir

aptuveni divas reizes mazāka.

Eiropas normās ENV (61024-1) un Vācijas normās DIN VDE 0185 100. daļas A

pielikumā izmantotā zibens strāvu varbūtības līkne parādīta 2.5. attēlā.

2.5. att. Zibens strāvu varbūtības līknes

Eiropas un Vācijas normās

Salīdzinot zibens strāvas varbūtības līki, kas dota 2.4. attēlā, ar līkni 2.5. attēlā var

redzēt, ka zibens strāvas spēriena amplitūda [kA] bieţāk ir robeţās no 10 kA līdz 50 kA. Gan

mazāka, gan lielāka zibens spēriena strāvas amplitūda procentuāli ir ļoti maza. Virs 100 kA

zibens strāvas spēriena amplitūda procentuāli ir ļoti maza. Skatoties 2.5.attēlā var redzēt, ka

virs 100 kA zibens strāvas spēriena amplitūda sastāda tikai kādu 1% no visu zibens spērienu

18

skaita. 2.4. attēlā var redzēt, ka līknei 1, kura pēc (PSRS) normām atbilst Latvijai, varbūtība,

ka zibens spēriena amplitūda būs virs 100 kA, ir ļoti niecīga un pat gandrīz netiek atspoguļota

līknē.

Negaisu intensitāti kādā zemeslodes daļā raksturo vidējais negaisa stundu skaits gadā Dn.

Augstos platuma grādos šis skaitlis ir minimāls, bet, tuvojoties ekvatoram, tas palielinās.

Tā, piemēram: vidējos platuma grādos, arī Latvijā, šis skaitlis ir 20-40,

Brazīlijā - 130, Vidusāfrikā - 150, Javā - 200. Ja ľem vidējo skaitli, tad Latvijā vidēji gadā ir

30 negaisa dienas, kas sastāda desmito daļu no visa gada. Tas nozīmē, ka vidēji ik pēc 10

dienām Latvijā ir negaisa diena. Cik zināms, tad Latvijas teritorijā negaisa dienas ir

novērotas no martam līdz oktobrim, un no oktobra līdz martam. Sākoties ziemas mēnešiem

negaisi netiek novēroti. No tā izriet, ka Latvijas teritorijā vasaras periodā vidēji būtu bieţāk

nekā pēc desmit dienām jābūt negaisa dienām. Latvijas teritorijā veikto pētījumu un

meteoroloģijas centra dati norāda, kur un cik bieţi Latvijas teritorijā ir negaisu dienas. Tie

rāda, ka Latvijā ir teritorijas, kurās normālā gadā negaisu skaits nepārsniedz 20, bet ir

teritorijas, kurās ir pat līdz 40 negaisu dienām gadā. Viena no šādām teritorijām ir Ogres

rajonā Birzgales pagastā, kur ik gadu novēro krietni vairāk negaisu dienu nekā citos rajonos

Latvijas teritorijā. Projektējot zibens aizsardzības un nezinot precīzu negaisa skaitu, jāvadās

no 30 negaisa dienām, kas ir vidējais negaisu dienu skaits Latvijā.

Cits negaisu darbības parametrs ir vidējais zibens spērienu skaits uz 1 km2

zemes

virsmas 100 negaisa stundās - nZ. Vidējos platuma grādos šis skaitlis ir nZ = 6,71. Nodaļās 2.3.

un 2.4. jautājums aplūkots detalizēti, attiecīgi izmantojot instrukciju RD 34.21.122-87 un pēc

Vācijas meteoroloģijas centra datiem.

Objektos, kas paceļas virs Zemes virsmas (piemēram, daţādas sabiedriskās, dzīvojamās,

saimnieciskās ēkas, apakšstacijās, gaisvadu elektropārvades līnijās), zibens trāpījumu skaits ir

lielāks, jo no tiem izveidojas augšup ejoši līderi.

Objektam, piemēram, apakšstacijai, kuras platums ir A, garums B, augstums H (visi

lielumi metros), zibens trāpījumu skaitu 100 negaisa stundās var noteikt pēc izteiksmes

610)7)(7( HBHAnN ZZ . (2.3)

Zibens trāpījumu skaits gaisvadu līnijā uz 100 km līnijas garuma 100 negaisa stundās

vidvidZZ hhnN 4106100 3, (2.4)

kur fhh bvid3

2- līnijas troses vidējais augstums, bet gadījumā, ja troses nav, augšējā

vada augstums;

hb - balsta augstums; f - troses vai vada nokare.

19

Gaisvadu līnijai ar garumu l un negaisa stundu skaitu gadā Dn tiešo zibens trāpījumu

skaitu gadā var noteikt pēc izteiksmes

100100

nZgada

DlNN . (2.5)

2.3. Padomju normu raksturlielumi zibens intensitātes darbībai un zibens

trāpījumiem ēkām un celtnēm

Instrukcijā RD 34.21.122-87 vidējo negaisa ilgumu stundās gadā PSRS teritorijas brīvi

izvēlētā punktā nosaka pēc 2.6. attēla kartes. Daţiem apgabaliem to nosaka pēc apstiprinātām

PSRS reģionālajām kartēm vai pēc vidējiem daudzu gadu (kā minimums 10 gadi)

metereoloģisko staciju datiem ( tuvākās dotai ēkai vai celtnei, kurai nepieciešams izveidot

zibens aizsardzību).

Lai saskaitītu sagaidāmo skaitu N zibens trāpījumu gadā, izvesta formula:

koncentrētām ēkām un celtnēm (piemēram, dūmeľiem, torľiem)

62 109 nhN (2.6)

un taisnstūra formas celtnēm un ēkām

,10]7.7)6)(6[( 62 nhhLhSN (2.7)

kur: h – visaugstākā ēka vai celtne, m;

S,L – attiecīgais garums un platums ēkai vai celtnei, m;

n – vidējais zibens trāpījumu skaits gadā uz 1 m2 zemes virsmā (īpatnējais zibens

trāpījumu blīvums zemē) ēku un celtľu atrašanās vietās.

Sareţģītas konfigurācijas ēkām un celtnēm S un L uzskata par garumu un platumu

mazākajam taisnstūrim, kuru var ienest ēku un celtľu plānā.

20

2.6

. at

t. K

arte

neg

aisa

vid

ējo s

tundu i

lgum

am

s

tundās

pri

ekš

PS

RS

ter

itori

jas

21

Brīvi izvēlētam punktam PSRS teritorijā īpatnējais zibens trāpījumu blīvums zemē n

izteikts, izejot no gada vidējā negaisa ilguma stundās pēc tabulas.

2.1. tabula

Negaisa ilgums gadā attiecībā pret trāpījumu skaitu zemē

Vidējais negaisa ilgums

gadā, h

10-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100 un

vairāk

Īpatnējais zibens

trāpījumu blīvums zemē n,

I/km2.gads

1 2 4 5,5 7 8,5

2.6. attēlā dotajā kartē Latvijas teritorija ir ļoti maza un grūti precīzi pateikt, kāds kurā

Latvijas daļā ir vidējais negaisu ilgums stundās, bet, ja nepieciešams, tad par maksu var iegūt

datus Latvijas Meteoroloģijas centrā. Meteoroloģijas centrā izveidota karte vairāku gadu

garumā ar zibens vidējo stundu skaitu gadā un tā intensitāti. Pēc šīs kartes jau precīzāk var

vadīties projektējot un izbūvējot zibens aizsardzību ēkām un celtnēm.

2.4. Zibens intensitātes darbība Vācijas teritorijā un zibens novērošanas sistēmas

Eiropas Valstīs arī veidotas kartes ar zibens trāpījumu skaitu uz vienu kvadrātkilometru

un negaisa dienu skaitu gadā.

Šinī nodaļā aplūkota Meteoroloģijas centrā izveidotā karte Vācijas teritorijai ar vidējo

zibens izlāţu skaitu gadā. Vācijas teritorijā zibens izlādes parasti notiek vasaras mēnešos no

marta līdz oktobrim. Praktiski nav novērota zibens aktivitāte laika posmā no oktobra līdz

martam. Līdzīga situācija ir Latvijas teritorijā, kad ziemas periodā nav novērota zibens

aktivitāte laika posmā no oktobra līdz martam. Vācijas karte ar zibens izlāţu skaitu, kas

fiksēta Vācijas meteoroloģijas centrā dota 2.7. attēlā. No šīs kartes var redzēt, ka zibens

trāpījumu skaits Vācijas teritorijā nav vienmērīgs. Ir teritorijas Vācijas vidienē, kur zibens

trāpījumu skaits gadā uz vienu kvadrātkilometru sasniedz pat 13, un ir tādas teritorijas, kur

zibens trāpījumu skaits uz vienu kvadrātkilometru ir tikai viens. Mazākais trāpījumu skaits ir

novērots Baltijas piejūras rajonos. Ja ľem vidējos datus, tad Vācijas teritorijā pārsvarā gada

laikā uz vienu kvadrātkilometru ir no diviem līdz četriem trāpījumiem. Tāpat kā Latvijas

teritorijā, arī Vācijas teritorijā ir rajoni, kur negaisu dienu skaits ir lielāks nekā vidējais. Tāds

ir centrālais Vācijas rajons, kur arī ir lielākais zibens trāpījumu skaits uz vienu

kvadrātkilometru.

22

2.7. att. Zibens izlāţu bieţums Vācijā

Kartē parādīts zibens izlāţu skaits uz vienu km2 gadā. Salīdzinot ar PSRS teritorijas

karti, tajā ir parādītas zonas ar negaisa stundu skaitu un tālāk pēc 2.1.tabulas nosaka zibens

trāpījumus skaits uz vienu km2. Taču šajā Vācijas kartē ar krāsu palīdzību parādīts zibens

izlāţu skaits zemes/mākoľu un mākoľu/zemes zibens izlādēs.

Zibens trāpījumu skaita atšifrējums Vācijas kartē pēc krāsām:

9 – 13 zibens izlādēm gadā uz vienu km2

7 – 9 zibens izlādēm gadā uz vienu km2

4 – 7 zibens izlādēm gadā uz vienu km2

3 – 4 zibens izlādēm gadā uz vienu km2

2 – 3 zibens izlādēm gadā uz vienu km2

1 – 2 zibens izlādēm gadā uz vienu km2

1 zibens izlāde gadā uz vienu km2

23

Vācijā ir izveidotas zibens novērošanas sistēmas, ar kuru palīdzību fiksē zibens

aktivitātes.

Zibens izlāde izraisa elektromagnētisko lauku, kas gaismas ātrumā viļľveidīgi izplatās

visos virzienos no izlādes rašanās vietas. Zibens novērošanas stacijas reģistrē laiku, kurā

elektromagnētiskais vilnis nonāk līdz uztvērējam. Uztvērēju precīza sinhronizācija balstās uz

laika noteikšanas datiem, ko saľem no Globālās pozicionēšanas sistēmas (GPS) satelītiem.

Uztvērēji ir ļoti precīzi sinhronizēti, lietojot laika noteikšanai Globālās pozicionēšanas

sistēmās (GPS) satelītu informāciju. Iegūtie dati glabājās centrā un ir pieejami lietotājiem

daţādas vietās.

Zibens novērošanas sistēmas izmanto: agrīnās brīdināšanas nolūkā; apdrošināšanas

prasību pamatojumam; riska apgabalu noteikšanai kā datu banku BLIDS no Siemens-

(www.blids.de); Blitzradar (zibens radars) (www.blitzradar.de).

Zibens novērošanas radaru stacijas izvietojums Vācijas teritorijā ilustrēta 2.8. attēlā.

2.8. att. Zibens novērošanas radaru

stacijas Vācijas teritorijā

24

2.5. Zibens izraisītās sekas

Tiešā zibens trāpījuma sekas ēkai vai celtnei bez ārējā zibens aizsardzības aprīkojuma ir

ugunsbīstamība, kuru izraisa īpašās enerģijas lādiľi:

0

2dtiR

W , (2.8)

0

2dtiQ . (2.9)

Ja elektrisko strāvu izraisa zibens trāpījums ēkā, enerģiju konvertē, sakarsējot to ēkas

daļu, caur kuru strāvu novada uz zemi. Bez tam, zibens spēriena rezultātā, materiāls var izkust

vai tikt noārdīts.

Tiešs zibens trāpījums ēkai vai celtnei, ja tai nav uzstādīta zibens aizsardzības sistēma,

var beigties ar materiāliem zaudējumiem un pat cilvēku dzīvības zaudējumiem. Taču

uzstādītajai zibens aizsardzības sistēmai jābūt pareizi izvēlētai un atbilstošai ēkas vai celtnes

aizsardzībai. Pretējā gadījumā sistēma var nepasargāt ēku vai celtni tik efektīvi, vai

aizsardzībai var vispār nebūt zibens trāpījumu. Ja uz ēkas uzstādīta atbilstoša visām normām

zibens aizsardzības sistēma, kura pilnībā veic savas funkcijas un aizsargā ēku no zibens

trāpījuma, tad vēl nepietiek, ka uz ēkas jumta uzstādīts viens vai vairāki labi zibens uztvērēji.

Arī zibens novedēji un zibens aizsardzības kontūrs jāizveido atbilstoši prasībām. Vēl ir

nepieciešams padomāt par ēkas un celtľu aizsardzību no iekšpuses, jo ēkās var ienest zibens

strāvas impulsu, kas var sagraut daţādas iekārtas. Pārsvarā tās ir elektroniskās iekārtas, kuras

aizvien vairāk lieto daţādām vajadzībām. Pēdējo gadu laika statistika rāda, ka daţādu iekārtu

bojājumu skaits strauji palielinās. Tas nenozīmē, ka negaisa stundu skaits palielinās, bet gan

pēdējo gadu laikā aizvien vairāk mājās, birojos un citās ēkās ienāk daţādas elektroniskās

ierīces. Līdz ar to, palielinoties to skaitam, ja ēkas un celtnes nav pienācīgi aizsargātas, tad

notiek šo ierīču bojājumi. Daudzas elektroniskās iekārtas var sabojāt pat pie maziem strāvas

vai spriegumu amplitūdas pieaugumiem, kuri tām nav paredzēti, bet zibeni pavada ļoti lieli

strāvas impulsi, kuri var pilnībā iznīcināt un sagraut elektronisko ierīci. Pat zibenim netrāpot

pašā ēkā vai celtnē, var nodarīt bojājumus daţādām iekārtām, kuras atrodas ēkās un celtnēs.

Pētījumi rāda, ka pēc zibens trāpījuma zemē tā sekas elektromagnētisko viļľu iespaidā var

sajust pat 1,5 km līdz 2 km rādiusā ap trāpījuma epicentru. Ēkās un celtnēs ienāk daţādas

komunikācijas no ārpuses, kas sekmē un palielina iespēju, ka ēkā ienāk potenciāls.

Lielākoties ēkās ienāk šādas komunikācijas – gaisvadu elektrolīnijas vai kabeļu līnijas, ūdens

apgādes caurules (lielākoties metāliskas caurules, kas ir labs strāvu vadošas elements),

25

kanalizācijas caurules (lielākoties ir no betona vai plastmasas, bet mēdz būt arī no metāla),

gāzes vadi (lielākoties izmantotas metāla caurules, bet pēdējo daţu gadu laikā palielinājusies

plastmasas cauruļu pielietošana), siltumapgādes tīkli (lielākoties izmantotas izolētas metāla

caurules), telekomunikāciju kabeļi. Pa iepriekš minētām komunikācijām ēkā var ienest

potenciālu, kurš tālāk var sabojāt pārsvarā elektroniskas ierīces. 2.9. attēlā ilustrēta nodegusi

ēka Zviedrijā, kurai nebija tiešs zibens trāpījums, bet tas atradās netālu un mājas iekšienē

nebija veikti pasākumi pret zibens izlādēm. Pa elektrokabeļa pievadu ienesa zibens

potenciālu, kas ēkā izraisīja aizdegšanos un sekas var redzēt 2.9. attēlā.

2.9. att. Nodegusī ēka Zviedrijā, pēc

zibens spēriena netālu no ēkas

2.9. attēlā var redzēt, ka svarīgi ir ne tikai parūpēties par labu zibens aizsardzību ēkas tās

ārpusē, bet tā nepieciešama arī ēkas iekšpusē. Dotajā brīdī Latvijā „Latvenergo” neprasa un

nepielieto pārsprieguma aizsardzību apakšstacijās un transformatora punktos, pārsvarā pilsētu

tīklos, kur ir tikai kabeļu līnijas. Pārsprieguma aizsardzību lieto, ja ir gaisvadu līnijas. 2.9.

attēls rāda, ka arī pa kabeļu līnijām var pēc zibens spēriena zemē plūst strāva un tās izraisītās

sekas var radīt materiālus zaudējumus. Šādu gadījumu nav daudz, bet tādi pastāv. Līdz ar to

pat tad, ja „Latvenergo” neprasa, lai ēkās, kurās ienāk kabeļu līnijas, paredz pārsprieguma

aizsardzību, tad tomēr projektētāji un celtnieki neizslēdz šādus gadījumus un nodrošinās,

uzstādot ēkās pārspiegumu aizsardzību un paredz potenciālu izlīdzināšanu. Var arī saprast

„Latvenergo”, jo varbūtība, ka notiks tāds gadījums kā Zviedrijā ir niecīga. Bez tam lielā

pilsētā ir daudz kabeļu līniju un apakšstaciju, kurās būtu jāpadomā par pārsprieguma

Nodegusī ēka Zviedrijā pēc

ienestā zibens spēriena strāvas

impulsa netālu zemē no mājas

Elektrokabelis, pa kuru plūdusi

zibens impulsa strāva uz ēku

pēc zibens spēriena zemē

26

aizsardzību. Tas izmaksā dārgi un bieţi projektētājiem, izstrādājot projektus un skaľojot ar

„Latvenergo” elektroapgādes projektu, pārsprieguma aizsardzība ēkas iekšpusē pienākošajām

kabeļu līnijām rada izbrīnu. Pēc normām pilsētu apakšstacijās ar kabeļu līnijām nav jāuzstāda

pārsprieguma aizsardzība, bet varbūt par to derētu padomāt un nerēķināt ieguldījumus, kurus

tas prasa, bet gan padomāt par elektroiekārtām gan apakšstacijās, gan mājās, gan elektronikas

ierīcēm mājās un, galvenais, par cilvēku dzīvībām. Diemţēl tādi gadījumi notiek, kad zibens

trāpījuma zemē rezultātā potenciālu pa inţenierkomunikācijām pārnes uz citām vietām.

Pārsvarā pilsētās mājas ir pieslēgtas vienotām inţeniertīklu komunikācijām, kuras lielākoties

ir no metāla un, ja zibens trāpījums ir noticis ēkā, kurai ir uzstādīta gan ārējā, gan iekšējā

zibens aizsardzības sistēma, tad šai ēkai nekas nevar notikt. Taču, ja netālu blakus atrodas

ēka, kura nav pasargāta ar šīm aizsardzības sistēmām, tad pa metāla inţenierkomunikācijām

var pārnest potenciālu uz šo ēku, kā rezultātā var bojāties daţādas elektroiekārtas un

elektronikas ierīces.

Zviedrijā nodegušās ēkas piemērs ir pats sliktākais gadījums ar visām no tā izrietošajām

sekām. Ēkas vai celtnes var nenodegt, bet daţādas ierīces ēkas iekšienē var bojāties. Pēdējo

gadu laikā šādu bojājumu skaits procentuāli palielinās. Izolācijas bojājumi elektroierīcēm

notiek pat tad, ja iekārta nav pievienota tīklam. Ja ēka nav aizsargāta no iekšienes ar daţādām

pārsprieguma novadīšanas iekārtām, tad var bojāties gan elektrosadalnes, gan

elektroinstalācija. Lielākās problēmas rodas ar elektroinstalāciju, jo, ja potenciāls no zibens

trāpījuma ēkā vai celtnē, vai blakus ēkai, vai celtnei iedarbojas uz instalāciju, tas to pilnībā

var nesabojāt, bet iesākt instalācijas bojāšanās procesu. Tādēļ agri vai vēlu šī instalācija var

bojāties temperatūras iespaidā, kad pieslēdz lielākas jaudas patērētāju. Plūstot lielākai strāva

pa vadītāju tas vairāk sakarst un, ja vadītāja izolācija ir iepriekš bojāta potenciāla iespaidā, tad

silšanas procesā var veidoties īsslēgums. Vecām ēkām un celtnēm, kurām instalācija ir ilgu

laiku nokalpojusi, šādi bojājumi var būt pat vairākās vietās vienā ēkā. Vecākai instalācijai var

nākties pat mainīt pagarus posmus, kā rezultātā jāveic arī telpu remonts. Jaunām ēkām un

celtnēm bojājumu vietas atrašanas var būt vieglāka, jo izmanto daţādus kabeļu kanālus,

plauktus, šahtas. Tagad sienās vairs necenšas iestrādāt instalāciju, jo tas ir darbietilpīgs

process. Pēdējos gados plaši ēkās par starpsienām izmanto reģipša sienas, kurās instalācija

izpilda ugunsdrošās plastmasas caurulēs, no kurām instalācijas bojājuma gadījumā vadītāju

var izvilkt un nomainīt.

27

2.10. att. Sabojātā elektroinstalācija pēc

zibens strāvas iekļūšanas ēkā

2.10. attēlā parādīts izolācijas bojājums, kurš noticis pēc tieša zibens trāpījuma ēkai,

kurai nav bijusi pārsprieguma aizsardzība un ekvipotenciāls slēgums.

Dotajā 2.10. attēlā nav tikusi sabojāta neviena elektroiekārta, ne arī elektronikas ierīce,

bet tā gadās samērā reti, jo pārsvarā pie kontaktligzdām ir pieslēgtas daţādas elektroierīces.

Negaisa laikā, kad ir liela iespēja, ka ēkā varētu ienest zibens potenciālu, ja nav pārsprieguma

aizsardzības un potenciālu izlīdzināšanas slēguma, nedrīkst pieļaut, ka nav atslēgtas un ir

pieslēgtas pie kontaktligzdām daţādas elektroierīces.

2.11. attēlā redzams telefona aparāts, kurš sabojāts pēc zibens spēriena ēkā. Telefona

aparātu var sabojāt gan tiešais, gan netiešais zibens trāpījums ēkai. Ienākošais telefona kabelis

ir sekmējis zibens strāvas impulsa iekļūšanu ēkā, kurā nav bijusi zibens pārsprieguma

aizsardzība un potenciālu izlīdzināšana.

Vācijā pēc normām noteikts, ka arī telefonu ienākošās komunikācijas jāparedz pieslēgt

pie ekvipotenciāla izlīdzināšanas kopnes, bet Latvijā, skaľojot projektus ar „Lattelekom”,

bieţi rodas problēmas, jo „Lattelekom” uzskata, ka Latvijā ienākošos telefona kabeļu nevajag

pieslēgt pie ekvipotenciālās kopnes, jo tas kaitē telefonu sakariem, bet netiek ľemts vērā, ka

tas var izsaukt nevēlamas sekas un daţādus bojājumus.

Tiešs zibens spēriens ēkā,

kurai nav pārspriegumu

aizsardzības un ekvipotenciāla

slēguma, kā rezultātā radies

izolācijas defekts

28

2.11. att. Sabojāts telefona aparāts pēc

zibens strāvas iekļūšanas ēkā

Lielais strāvas impulss, kas pavada zibens trāpījumu, var būt ne tikai aizdegšanās

cēlonis, bet var arī sagraut daţādas betona struktūras, metāla daļas un citus materiālus

dinamiskā efekta rezultātā. 2.12. attēlā ir parādīts, kas notiek ar metāla stieni, ja pa to plūdusi

100 kA liela zibens strāva.

2.12. att. Zibens spēriena dinamiskais efekts

2.12. attēlā var redzēt, ka svarīgi izvēlēties gan pareizus materiālus, gan pareizi izveidot

pašu zibens aizsardzības sistēmu visā tās kopumā un nepieļaut dinamisko efektu iespaidu uz

zibens aizsardzības sistēmu.

Plūstot lielajai zibens trāpījuma impulsa strāvai pa metāla daļām, ja metālam ir slikta

vadītspēja un liela īpatnējā pretestība, metāls var deformēties temperatūras iespaidā, ko rada

sliktā īpatnējā vadītspēja. 2.13. attēlā ilustrēts vēja ģenerators Dānijā, kuram nebija uzstādīja

zibens aizsardzības sistēma un pareizi izpildīts zemējums. Tas pēc tieša zibens trāpījuma ir

Pēc tieša vai netieša zibens

trāpījuma ēkai, kurai nav

pārspriegumu aizsardzības un

ekvipotenciāla slēguma, sabojāts

telefona aparāts ar visu tā

pieslēgumu

29

nogāzies, jo zibens strāva ir izkausējusi metāla daļas vēja ģeneratora konstrukcijai netālu no

zemes līmeľa. Pārsvarā vēja ģeneratorus uzstāda plašos laukos, kur ir lieli līdzenumi un nav

nekādu citu objektu, kas varētu veikt zibens aizsardzības funkciju. Atrodoties šādos apstākļos,

varbūtība, ka zibens negaisa laikā trāpīs kādā no vēja ģeneratoriem un nevis zemē, ir diezgan

liela. Vēja ģeneratori viens no otra ir noteiktā attālumā, bet to aizpildījums un augstums bieţi

palielina iespēju, ka zibens trāpīs tieši vēja ģeneratorā.

Pārsvarā vēja ģeneratori ir vairākus 10 metrus augsti un balstās uz metāla

konstrukcijām. Pašu vēja ģeneratora balstu var izmantot par zibens novedēju, bet tad ir

nepieciešams rēķināties ar pārejas pretestību konstrukcijas savienojumu vietās. Nepieciešams

izveidot labu zemējuma kontūru, ľemot par pamatu dabīgo zemējuma kontūru. Par dabīgo

kontūru var izmantot pamatus, kuros ir dzelzsbetona armatūra. Problēmas ar zemējumu rodas

tad, kad vēja ģeneratorus uzstāda kalnos un pauguros, kur bieţi grūtāk panākt attiecīgo

zemējuma pretestību un nepieciešams lietot dziļo zemējuma metodi, lai panāktu attiecīgo

zemējuma pretestību.

2.13. att. Tieša Zibens trāpījuma sabojāts

vēja ģenerators Dānijā

Piemēri rāda, ka pret zibens trāpījumiem nevar izturēties vieglprātīgi pat tad, ja to

varbūtība ir niecīga. Prognozēt precīzi, cik liela būs zibens strāva un kādas būs iespējamās

sekas, ir neiespējami. Daţreiz tas var beigties ar viena telefona aparāta vai elektroinstalācijas

bojājumu, bet citreiz var nodegt pat vairākas ēkas, kas var aiznes līdz sev cilvēku dzīvības.

Tiešs zibens spēriens vēja

ģeneratorā Dānijā bez zibens

aizsardzības sistēmas un zemējuma.

Zibens spēriena strāva stiprums 45

kA

30

3. ĒKU UN CELTŅU PĀRSPRIEGUMA AIZSARDZĪBAS

KATEGORIJAS EIROPAS VALSTĪS UN LATVIJĀ

3.1. Aizsardzības kategorijas noteikšana pēc RD 34.21.122-87

3.1.1. Sakarā ar to, ka dotajā brīdī vēl līdz galam nav pieľemtas un apstiprinātas jaunās

normas ēku un celtľu aizsardzībai no atmosfēras pārsprieguma, Latvijā lielākais vairums

vadās pēc padomju laikos pieľemtās instrukcijas RD 34.21.122-87. Šajā RD 34.21.122-87

instrukcijā ēkas ir sadalītas trijās kategorijās atbikstoši ēkas aizsardzības svarīgumam.

Aizsteidzoties uz priekšu, Eiropas normās ēkas ir sadalītas četrās kategorijās.

Pēc instrukcijas RD 34.21.122-87 saskaľā ar ēkas un celtnes nozīmi nepieciešams

noteikt viľas kategoriju un izveidot atbilstošu zibens aizsardzību. Izmantojot stieľa veida un

troses veida zibens novedējus – zonas aizsardzības tipu nosaka pēc 3.1. tabulas atkarībā no

vidējā negaisa stundu skaita gadā vietā, kur atrodas dotā ēka vai celtne, un no sagaidāmā

zibens trāpījumu skaita gadā. Zibens aizsardzības ierīce obligāta pie vienādiem nosacījumiem

3.1. tabulā stabiľos trīs un četri.

Vidējo negaisa ilgumu un sagaidāmo zibens trāpījumu skaitu ēkās un celtnēs nosaka pēc

2.6. attēla un 2.1. tabulas. Veidojot aizsardzības zonas daţādiem aizsardzības tipiem ievēro

obligāto pielikumu, kurā ir parādīti daţādi zibens uztvērēju izveidošanas principi un zonas

atkarībā no aizsardzības prasībām.

3.1.2. Ēkas un celtnes, kuras pieskaita zibens aizsardzības I un II kategorijām, jāaizsargā

no tiešiem zibens trāpījumiem, no sekundārajām zibens izpausmēm un jāparedz aizsardzība

pret lielu potenciālu ienešanu ēkās un celtnēs pa virszemes un pazemes metāla

komunikācijām.

Ēkām un celtnēm, kuras pieskaita III aizsardzības kategorijai, jāaizsargā no tiešiem

zibens trāpījumiem un jāparedz aizsardzība pret lielu potenciālu ienešanu ēkās un celtnēs pa

virszemes un pazemes metāla komunikācijām.

Ārējas iekārtas, kuras pieskaita II aizsardzības kategorijai, jāaizsargā pret tiešiem

zibens trāpījumiem un sekundārām zibens izpausmēm.

Ārējas iekārtas, kuras pieskaita III aizsardzības kategorijai, jāaizsargā pret tiešiem

zibens trāpījumiem.

Iekšpusē ēkām ar lielu platību (platākai par 100 m) jāveic pasākumi potenciāla

izlīdzināšanai.

31

3.1. tabula

Zibens aizsardzības kategorijas noteikšana

Nr.

p. k.

Ēkas un celtnes Atrašanās vieta Aizsardzības zonas tips

stieľa veida un troses

zibens novedējiem

Zibens

aizsardzības

kategorija

1 2 3 4 5

1 Ēkas un celtnes, vai to

daļas, telpas, kuras saskaľā

ar elektroiekārtu izbūves noteikumiem (EIN)

pielīdzina V-I un V-P

klases zonām

Visā PSRS teritorijā Zona A I

2 Ēkas un celtnes, vai to daļas, kuras saskaľā ar EIN

pielīdzina V-Ia, V-Ib, V-Pa

kases zonām

Apgabalos ar vidējo negaisa stundu skaitu

gadā 10 un vairāk

Ja sagaidāmais zibens trāpījumu skaita – P

gadā ēkās un celtnēs

I > I – A zona, I ≤ I – B zona

II

3 Ārējais aprīkojums, kuru

veido saskaľā ar EIN V-Ig

klases zonu

Visā PSRS teritorijā Zona B II

4 Ēkas un celtnes, vai to

daļas, kuras saskaľā ar EIN

pielīdzina P-I, P-P, P-Pa

kases zonām

Apgabalos ar vidējo

negaisa stundu skaitu

gadā 10 un vairāk

Ēkām un celtnēm I un II,

ja ugunsizturības pakāpe

0,1 < I ≤ 2 un III-U, ja

ugunsizturības pakāpe 0,02 < I ≤ 2 – zona B,

I > 2 – zona A

III

5 Lauku rajonu atrašanās vietās celtnes ar ne

augstāku kā III-U

ugunsizturības pakāpi,

telpas, kuras saskaľā ar EIN pielīdzina P-I, P-II, P-

Pa klases zonām

Apgabalos, kur vidējais negaisa

stundu skaits gadā 20

un vairāk, ja I < 0,02

III

6 Ārējās iekārtas un atklātās noliktavas, veidojot saskaľā

ar EIN P-Š klases zonu

Apgabalos, kur vidējais negaisa

stundu skaits gadā 20

un vairāk

Ja 0,1 < I ≤ 2 – zona B, ja I > 2 – zona A

III

7 Ēkas un celtnes ar Š, Ša, Šb, IU, U ugunsizturības

pakāpi, kurās nav telpu, ko

EIN pielīdzina zonām

sprādziena un ugunsbīstamām klasēm

Apgabalos, kur vidējais negaisa

stundu skaits gadā 20

un vairāk

Ja 0,1 < I ≤ 2 – zona B, ja I > 2 – zona A

III

8 Ēkas un celtnes no vieglām

metāla konstrukcijām ar degošiem siltinātājiem (IU

ugunsizturības pakāpi),

kurās nav telpu, ko EIN

pielīdzina zonām sprādziena un

ugunsbīstamām klasēm

Apgabalos, kur

vidējais negaisa stundu skaits gadā 10

un vairāk

Ja 0,1 < I ≤ 2 – zona B,

ja I > 2 – zona A III

32

1 2 3 4 5

9 Lauku rajonu atrašanās vietās nelielas celtnes ar Š-

U ugunsaizsardzības

pakāpe, kurās nav telpu, ko EIN pielīdzina zonām

sprādziena un

ugunsbīstamām klasēm

Apgabalos, kur vidējais negaisa

stundu skaits gadā 20

un vairāk, Š, Ša, Šb, IU, U ugunsizturības

pakāpēm, ja I < 0,1 un

IUa ugunsizturības

pakāpēm, ja I < 0,2

- III

10 Skaitļošanas centru ēkas, tai

skaitā atrodoties pilsētu

apbūves teritorijā

Apgabalos, kur

vidējais negaisa

stundu skaits gadā 20 un vairāk

Zona B II

11 Dzīvnieku un putnu fermas,

ēkas un celtnes ar Š-U

ugunsaizsardzības pakāpi: lielajiem ragulopiem un

cūkām ar 100 gab. un

vairāk, aitām ar 500 gab. un vairāk, putniem ar 1000

gab. un vairāk, zirgiem ar

40 gab. un vairāk

Apgabalos, kur

vidējais negaisa

stundu skaits gadā 40 un vairāk

Zona B III

12 Skursteľi un citas caurules uzľēmumiem un

katlumājām visu veidu ,

torľi , kas ir 15m augsti un augstāki

Apgabalos, kur vidējais negaisa

stundu skaits gadā 10

un vairāk

Zona B III

13 Dzīvojamās un sabiedriskās

ēkas, kuras par 25m

augstākas nekā apkārtējās ēkas 400m rādiusā, un tāpat

atsevišķi stāvošas ēkas, kas

ir augstākas par 30m un attālinātas no citām ēkām

vairāk kā par 400m

Apgabalos, kur

vidējais negaisa

stundu skaits gadā 20 un vairāk

Zona B III

14 Atsevišķi stāvošas ēkas un

celtnes lauku teritorijās, kas augstākas par 30m

Apgabalos, kur

vidējais negaisa stundu skaits gadā 20

un vairāk

Zona B III

15 Sabiedriskās ēkas ar Š-U

ugunsizturības pakāpi ar šādu nozīmi: bērnu skolu

iestādes, skolas un skolas -

internāti, stacionārās ārstniecības iestādes,

guļamie korpusi un ēdnīcas

veselības un atpūtas iestādēm, kultūras –

izglītošanas un izrāţu

iestādes, administratīvās

ēkas, stacijas, viesnīcas, kempingi

Apgabalos, kur

vidējais negaisa stundu skaits gadā 20

un vairāk

Zona B III

33

1 2 3 4 5

16 Atklāto izrāţu iestādes

(teātri, atklāto kinoteātru zāles, atklāto stadionu

tribīnes un tā tālāk)

Apgabalos, kur

vidējais negaisa stundu skaits gadā 20

un vairāk

Zona B III

17 Ēkas un celtnes, kuras ir

kultūrvēsturiski pieminekļi, arhitektūras un kultūras

iestādes

Apgabalos, kur

vidējais negaisa stundu skaits gadā 20

un vairāk

Zona B III

3.1.3. Ja ēkās un celtnēs ir telpas, kurām jāveido attiecīgi I un II vai I un III kategorijas

zibens aizsardzību, tad visai ēkai jāveido I kategorijas zibens aizsardzību.

Ja I kategorijas telpas laukums ir mazāk par 30% no kopējā, tad atļauts visai ēkai

izveidot II kategorijas zibens aizsardzību neatkarīgi no pārējo telpu kategorijas. Bez tam pie I

kategorijas telpai ievadā jāparedz aizsardzību pret liela potenciāla ienešanu šajā telpā pa

pazemes un virszemes komunikācijām, veidojot to saskaľā ar punktu 1 un punktu 2.

Punkts 1: aizsardzība pret liela potenciāla ienešanu I kategorijas telpās pa pazemes un

virszemes metāla komunikācijām (caurulēm, kabeļiem ar ārējiem metāla apvalkiem vai

novietotiem caurulēs) jāveic šādi: komunikācijas jāpievieno pie ievada ēkās vai celtnēs un

dzelzsbetona pamatu armatūras. Ja tas nav iespējams, tad kā zemējumu izmanto mākslīgi

veidotu zemējumu.

Punkts 2: aizsardzība pret liela potenciāla ienešanu I kategorijas telpās pa iekštelpu

pazemes un virszemes metāliskām komunikācijām jāveic šādi: komunikācijas jāpievieno pie

ievada ēkās vai celtnēs un pie diviem šim ievadam tuvākajiem komunikāciju balstiem. Kā

zemējumu izmanto ēkas vai celtnes dzelzsbetona pamatus un katru no balstiem. Ja nav

iespējama šāda izmantošana, tad pievieno mākslīgi izveidotam zemējumam.

3.1.4. Ja ēkās un celtnēs ir telpas, kurām nepieciešama II un III kategorijas zibens

aizsardzība , tad visai ēkas jāveido II kategorijas zibens aizsardzību.

Ja telpas laukums II kategorijai ir mazāk par 30% no kopējā, tad pieļauj visai ēkai veidot

III kategorijas zibens aizsardzību neatkarīgi no pārējo telpu kategorijas. Bez tam pie ievada II

kategorijas telpā jāparedz aizsardzību pret liela potenciāla ienešanu šajā telpā pa pazemes un

virszemes komunikācijām, saskaľā ar punktu 3 un punktu 4.

Punkts 3: aizsardzība pret liela potenciāla ienešanu pa pazemes komunikācijām jāveido

šādi: komunikācijas jāpievieno pie ievada ēkā vai celtnē un zemējuma tiešiem zibens

trāpījumiem.

Punkts 4: aizsardzība no liela potenciāla ienešanas pa virszemes komunikācijām jāveido

šādi: komunikācijas jāpievieno pie ievada ēkā vai celtnē un zemējuma tiešiem zibens

34

trāpījumiem, un pie tuvākā ievada komunikāciju balsta – pie tā dzelzsbetona pamata. Ja nav

iespējams izmantot pamatus nepieciešams izveidot mākslīgo zemējumu, kas sevī ietver vienu

vertikālu vai horizontālu zemētāju ne īsāku par 5m.

3.1.5. Ja ēkās un celtnēs ne mazāk par 30% ir I , II vai III kategorijas telpas, tad zibens

aizsardzību jāveido saskaľā ar punktu 3.1.2.

Ja ēkās un celtnēs vairāk kā 70% telpu neatbilst 3.1. tabulai, bet pārējās telpas ēkā atbilst

I, II un III kategoriju prasībām, tad jāaizsargā no liela potenciāla iekļūšanas pa

komunikācijām ievadiem:

- I kategorijas saskaľā ar punktu viens un divi;

- II un III kategorijai komunikācijas pievienot pie zemējuma elektroiekārtas saskaľā

ar punktu 3.1.7., vai pie dzelzs armatūras ēku pamatos (saskaľā ar prasībām punktā 3.1.8.).

Tādam pašam pievienojumam jābūt paredzētam iekšējām komunikācijām, kuras neienāk ēkā.

3.1.6. Lai aizsargātu jebkuras kategorijas ēkas un celtnes no tiešiem zibens trāpījumiem,

nepieciešams maksimāli izmantot dabīgos zibens novedējus - esošās augstās celtnes

(skursteľus, ūdens torľus, proţektoru mastus, gaisvadu līnijas u.t.t.), kā arī citu tuvu stāvošu

celtľu zibensnovedējus.

Ja ēka vai celtne daļēji atrodas dabīgā zibensnovedēja aizsargājamā zonā vai arī blakus

objekta zonā, aizsardzību no tiešiem zibens trāpījumiem jāparedz tikai neaizsargātajai pret

zibens trāpījumu ēkas daļai. Ja ekspluatācijas laikā blakus esošo ēku vai celtni rekonstruē vai

demontē un tas palielina neaizsargājamo ēkas daļu, tad nepieciešamos pasākumus ēkas

aizsardzībai pret tiešiem zibens trāpījumiem nepieciešams veikt līdz nākošajam negaisa

sezonas sākumam. Ja demontāţa vai rekonstrukcija blakus stāvošā objektā notiek negaisa

sezonas laikā, tad šajā laikā nepieciešams paredzēt pagaidu pasākumus, kas pasargātu no

tiešiem zibens trāpījumiem.

3.1.7. Par zemējuma pamatu zibens aizsardzībai pieļauj izmantot visus EIN

rekomendētos elektroiekārtu zemējumus, izslēdzot nulles vadus gaisvadu līnijām līdz 1kV.

3.1.8. Dzelzsbetona pamatus ēkām, celtnēm, ārējām iekārtām, zibens novedēju mastiem

izmanto zemējumu zibens aizsardzībai, ja nodrošināta nepārtraukta elektriskā saite ar

armatūru un pievienojums veikts ar metināšanas palīdzību.

Bituma un bituma - lateksa pārklājumi nav šķērslis, lai pamatu izmantotu par

zemējumu. Vidēji un stipri agresīvās gruntīs, kur dzelzsbetona aizsardzību no korozijas veic

ar epoksīda vai cita polimēra pārklājumu, kā arī, ja grunts mitrums mazāks par 3%, pamatu

nevar izmantot kā zemējuma kontūru.

35

Mākslīgos zemējumus nepieciešams izvietot zem asfalta seguma vai reti apmeklējamās

vietās ( zālienā vairāk kā 5m no grunts braucamās daļas un gājēju celiľiem u.t.t.).

3.1.9. Potenciāla izlīdzināšanu ēkas un celtnes iekšienē, ja tās platums lielāks par 100m,

jāveido kā nepārtrauktu elektrisko saiti starp nesošajām cehu konstrukcijām un dzelzsbetona

pamatiem, ja pamatus var izmantot par zemējumu atbilstoši punktam 3.1.8. Pretējā gadījumā

nepieciešams ēkā iekšpusē ieguldīt zemē 0,5 m dziļumā horizontālus elektrodus ar

šķērsgriezumu ne mazāku par 100 mm2. Elektrodus nepieciešams likt ik pēc 60 m ēkas

platumu virzienā un pievienot divās vietās pie ēkas ārējā zemējuma kontūra.

3.1.10. Uz bieţi apmeklējamiem laukumiem ar paaugstinātu zibens trāpījumu iespēju

(tuvu pieminekļiem, televīzijas torľiem un līdzīgām celtnēm ar augstumu virs 100m)

potenciālu izlīdzināšana jāveic šādi – zibens novedējus vai armatūru jāpievieno pie tās

dzelzsbetona pamata ne retāk kā pēc 25 m pa ēkas pamatnes perimetru.

Ja nav iespējams izmantot dzelzsbetona pamatu kā zemējumu, tad zem asfalta laukuma

seguma ne seklāk kā 0,5 m ik pēc katriem 25 m nepieciešams guldīt radiāli atejošus

horizontālus elektrodus ar šķērsgriezumu ne mazāku kā 100 mm2, pievienojot pie celtnes

zemējuma aizsardzībai no tiešiem zibens trāpījumiem.

3.1.11. Ja ceļ augstas ēkas vai celtnes negaisa sezonas laikā, tad celtniecības laikā sākot

ar 20m augstumu nepieciešams izpildīt speciālus pasākumus zibens aizsardzībai. Uz

augstākajām ceļamā objekta atzīmēm nepieciešams piestiprināt zibens uztvērējus, kurus caur

metāla konstrukcijām vai novedējiem gar sienu nepieciešams pievienot zemējumam saskaľā

ar norādījumiem punktos 5 un 6.

Punkts 5: Pieļauts izmantot jebkuras konstrukcijas ēkas un celtnes dzelzsbetona pamatus

(pāļi, lentveida u.t.t.) kā dabīgos zibens aizsardzības zemējumus (ľemot vērā punktu 3.1.8.).

Pieļaujamos izmērus vienas konstrukcijas dzelzsbetona pamatiem, ko izmanto

zemējumam, skat. 8. nodaļā 8.1. tabulā.

Punkts 6: Rekomendējamās konstrukcijas un izmēri koncentrētiem mākslīgiem

zemējumiem doti 8. nodaļā 8.1. tabulā. Minimālie pieļaujamie šķērsgriezumi (diametri)

mākslīgo zemētāju elektrodiem normēti 8. nodaļā 8.2. tabulā.

3.1.12. Iekārtas un pasākumi zibens aizsardzībai atbilstoši normām jāparedz projektā un

darba grafikā, lai veidotu zibens aizsardzību vienlaikus ar izpildāmajiem pamata celtniecības

– montāţas darbiem.

3.1.13. Zibens aizsardzības iekārta ēkām un celtnēm jāpieľem un jāieved darbā līdz

apdares darbu sākumam, bet, ja ir sprādziena bīstamas zonas – līdz kompleksam tehnoloģisko

iekārtu aprobācijas sākumam.

36

Bez tam nepieciešams noformēt un nodot pasūtītājam koriģēto celtniecības un montāţas

dokumentāciju par zibens aizsardzības ierīkošanu (ar rasējumu un paskaidrojuma rakstu) un

aktu par zibens aizsardzības pieľemšanu, tai skaitā aktu par segtajiem darbiem zemējuma

pievienošanā novedējiem un novedēju zibens uztvērējam, izslēdzot gadījumus, kad ēkas

karkasu izmanto kā novedēju un jumtu izmanto kā uztvērēju. Tāpat jānodod mērījumu

rezultāti rūpnieciskās frekvences strāvas pretestībai atsevišķi stāvošiem zibens novedējiem un

kontūram.

3.1.14. Iekārtas zibens aizsardzības darba pārbaudi nepieciešams veikt: I un II

kategorijas ēkām un celtnēm – vienu reizi gadā pirms negaisa sākšanās sezonas; III

kategorijas - ne retāk kā vienu reizi trijos gados.

Pārbaudei pakļauj aizsardzību pret koroziju, kas pieejama skatienam (zibens uztvērēja

daļām, novedējiem un kontaktiem starp tiem), un tāpat mērījumu rezultātus rūpnieciskās

frekvences strāvas pretestībai atsevišķi stāvošiem zibens novedējiem. Šī vērtība nedrīkst

pārsniegt vairāk kā 5 reizes attiecīgos mērījumus rezultātus stacijas pieľemšanas brīdī (punkts

3.1.13.). Pretējā gadījumā jāveic pasākumus zemējumu revīzijai.

3.2. Prasības zibens aizsardzības izpildei ēkām un celtnēm pēc RD 34.21.122-87

Zibens aizsardzība I kategorijai

3.2.1. Aizsardzību pret tiešiem zibens trāpījumiem ēkās un celtnēs pieskaita I

kategorijai. To jāveido ar atsevišķi stāvošu stieni vai troses novedējiem, piemēri to

uzstādīšanai 3.1. attēlā un 3.2. attēlā.

Norādītiem zibens novedējiem jānodrošina aizsardzības zona A saskaľā ar obligātām

prasībām. Bez tam jānodrošina attālumi no aizsargājamā objekta un no pazemes

komunikācijām līdz zibens aizsardzības zibens novedēju elementiem saskaľā ar 3.2.3, 3.2.4,

3.2.5. punktiem.

3.2.2. Zemētāju izvēle atkarīga no tiešiem zibens trāpījumiem (mākslīgā vai dabīgā), to

nosaka prasības 3.1.8. punktā. Bez tam atsevišķi stāvošiem zibens novedējiem pielietojamas

šādas zemējuma konstrukcijas (skat. 8. nodaļā 8.1. tabulā):

a) viena vai vairākas dzelzsbetona pamatu kājas ne īsākas par 2 m, vai viens vai vairāki

dzelzsbetona pāļi ne īsāki par 5 m;

b) iegremdēts zemē ne mazāk par 5 m dzelzsbetona statnis balstam diametrā ne mazāk

par 0,25 m;

37

c) brīvas formas dzelzsbetona pamati ar zemes kontakta virsmas laukumu ne mazāku

kā 10m2;

d) mākslīgie zemētāji, kas sastāv ne mazāk kā no trijiem vertikāliem elektrodiem ar

garumu ne mazāk par 3m, kas apvienoti ar horizontālu elektrodu, ja attālums starp

vertikālajiem elektrodiem nav mazāks par 5 m. Minimālos šķērsgriezumus

(diametrus) nosaka pēc 8. nodaļas 8.2. tabulas.

3.2.3. Vismazākos pieļaujamos attālumus SB gaisā no aizsargājamā objekta līdz zibens

novedēja balstam stieľa vai troses zibens novedējam (skat. 2. pielikumā) nosaka atkarībā no

ēkas augstuma, zemējuma konstrukcijas un ekvivalentās īpatnējās grunts pretestības ρ ir Ω.m.

Ēkām un celtnēm ar augstumu līdz 30m mazāko pieļaujamo attālumu SB, metros nosaka:

ja ρ≤100 Ω.m jebkuras konstrukcijas zemētājiem, kas dots 3.2.2. punktā, SB=3m;

ja 100 Ω.m<ρ≤1000 Ω.m.: zemētājiem, kas sastāv no viena dzelzsbetona pāļa, vienas

dzelzsbetona pamatnes kājas vai ieraktas dzelzsbetona staba stutes, kuru garumi atbilstoši

3.2.2. punktam a,b,

SB=3+10-2

(ρ-100); (3.1)

zemētājiem, kuri sastāv no četriem dzelzsbetona pāļiem vai pēdām, novietotiem

taisnstūra stūros attālumā no 3 līdz 8 m viena no otra, vai brīvas formas dzelzsbetona pamata

ar zemes kontakta virsmas laukumu ne mazāku kā 70m2, vai no mākslīgiem zemētājiem

saskaľā ar 3.2.2. punktu g, SB=4m.

Ēkām un celtnēm ar lieliem augstumiem noteiktie lielumi SB jāpalielina par 1m uz

katriem 10 m, objektiem virs 30m.

3.2.4. Mazākos pieļaujamos attālumus SB1 no aizsargājamā objekta līdz troses

pārlaiduma vidum (skat. 2. pielikumu) nosaka atkarībā no zemējuma konstrukcijas,

ekvivalentās īpatnējās grunts pretestības ρ Ω.m un summārā garuma l zibens uztvērējiem un

zibens novedējiem.

Ja garums l<200m mazāko pieļaujamo attālumu SB1 metros nosaka:

ja ρ≤100 Ω.m jebkuras konstrukcijas zemētājiem, kas doti 3.2.2. punktā, SB=3,5m;

ja 100 Ω.m<ρ≤1000 Ω.m.: zemētājiem, sastāvošiem no viena dzelzsbetona pāļa, vienas

dzelzsbetona pamatnes kājas vai ieraktas dzelzsbetona staba stutes, saskaľā ar 3.2.2. punktu

a,b,

SB1=3,5+3x10-3

(ρ-100); (3.2)

zemētājiem, kuri sastāv no četriem dzelzsbetona pāļiem vai pēdām, novietotiem

taisnstūra stūros attālumā no 3 līdz 8 m viena no otra, vai no mākslīgiem zemētājiem saskaľā

ar 3.2.2. punktu g, SB1=4m.

38

Ja summārais zibens novedēja un zibens uztvērēja garums l=200-300m, pieļaujamie

attālumi SB1 jāpalielina par 2 m, salīdzinot ar noteiktajiem augstākajiem lielumiem.

3.2.5. Lai izslēgtu liela potenciāla ienešanu aizsargājamā ēkā vai celtnē pa pazemes

metāla komunikācijām (tai skaitā pa jebkuras nozīmes elektriskajiem kabeļiem) zemētāji

aizsardzībai no tiešiem zibens trāpījumiem pēc iespējas maksimāli jāattālina no šīm

komunikācijām. Mazākie pieļaujamie attālumi SZ, metros zemētājiem aizsardzībai no tiešiem

zibens trāpījumiem un komunikācijām, ēkā vai celtnē I kategorijai, ir :

SZ=SB+2, (3.3)

kur SB nosaka pēc 3.2.3. punkta.

3.2.6. Ja uz ēkas vai celtnes jumta atrodas dūmu skursteľu ventilācijas izvadi brīvai

gāzu, tvaiku un koncentrētu sprādzienbīstamu izmešu novadīšanai atmosfērā, aizsargājamā

zonā jāietilpst telpai virs dūmeľa, kas ierobeţota ar lodes rādiusu 5 m.

Gāzu novadīšanas un elpošanas skursteľiem, kas aprīkoti ar micēm, aizsardzības zonā

jāietilpst telpai virs dūmeľa gala, kas ierobeţota ar cilindru augstumā H un rādiusu R:

H=1m, R=2m – gāzēm, kas smagākas par gaisu iekārtas iekšienē ne mazāka par 0,05

atmosfērām;

H=2,5m, R=5m – gāzēm, kas smagākas par gaisu pie iekārtas iekšpusē no 0,05 līdz 0,25

atmosfērām un gāzēm vieglākām par gaisu pie pārspiediena iekārtas iekšpusē līdz 0,25

atmosfērām;

H=5m, R=5m – pie pārspiediena iekārtas iekšpusē vairāk kā par 0,25 atmosfērām.

Nav nepieciešams ieslēgt zibens novedēju aizsardzības zonā telpu virs dūmeľa: ja notiek

gāzu izmešana nebīstamā koncentrācijā, daţādu slāpekļa izmeši, dūmeľiem ar pastāvīgi

degošu liesmu, lāpu, ko aizdedzina gāzu izmešanas brīdī, izplūdes ventilācijas šahtām,

avārijas un aizsardzības vārstiem, sprādzienbīstamu koncentrētu gāzu izmešanas, kas notiek

tikai avārijas gadījumā.

3.2.7. Aizsardzībai pret sekundārām zibens izpausmēm jāparedz sekojošie pasākumi:

a) metāliskās konstrukcijas un visu iekārtu korpusi un aparāti, kas atrodas aizsargājamā

ēkā, jāpievieno elektroiekārtu zemējumam saskaľā ar 3.1.7. punktu vai pie ēkas

dzelzsbetona pamata (ievērojot 3.1.8. punktā minēto). Mazākie pieļaujamie attālumi

zemē starp šiem zemējumiem un zemējuma pret tiešu zibens trāpījumu jāievēro

saskaľā ar 3.2.5.punktu.

b) ēku un celtľu iekšpusē starp cauruļvadiem un citām cauri ejošām metāliskām

konstrukcijām, vietās kur tie tuvojas tuvāk par 10 cm, ik pēc katriem 20 m

nepieciešams piemetināt vai pielodēt savienojumus no metāla stieples ar diametru ne

39

mazāku par 5 mm vai dzelzs lenti ar šķērsgriezumu ne mazāku par 24 mm2;

kabeļiem ar metāla apvalku bruľu savienojumu jāveido no lokana vara vada saskaľā

ar SNIP 3.05.06-85;

c) savstarpējiem savienojamiem cauruļvadu elementiem vai citiem cauri ejošiem

metāliskiem priekšmetiem jānodrošina pārejas pretestība ne lielāka par 0,03 Ω

katram kontaktam. Ja nav iespējams nodrošināt pietiekošu pārejas savienojumu

skrūvju savienojumu vietās, tad nepieciešams izmantot dzels savienojumus ar

lielākiem izmēriem.

3.2.8. Aizsardzībai pret liela potenciāla iekļūšanu pa pazemes metāla komunikācijām

(cauruļvadiem, kabeļiem ar ārējiem metāla apvalkiem vai caurulēs) jāveic to pievienošana

ēkas vai celtnes ievadā pie tās dzelzsbetona pamata armatūras, bet, ja nav iespējams izmantot

iepriekš minēto, tad jāpievieno pie mākslīgā zemētāja saskaľā ar 3.2.2. punktu.

3.2.9. Aizsardzībai pret liela potenciāla iekļūšanu pa ārējām apakšzemes (virszemes)

metāliskām komunikācijām jāveic to pievienošana pamatiem ēkas vai celtnes ievadā un pie

diviem tuvākajiem komunikāciju balstiem. Par pamatu zemētājiem var izmantot ēkas vai

celtnes dzelzsbetona pamatus un balstu pamatus, bet, ja tas nav iespējams (skat. 3.1.8.

punktu), tad izmantot mākslīgo zemētājus saskaľā ar 3.2.2. punktu.

3.2.10. Gaisvadu līnijas ievadi ēkā ar spriegumu līdz 1kV, telefona tīklu, radio tīklu,

signalizācijas ievadi jāveido tikai ar kabeļiem, kuri nav īsāki par 50 m ar metālisku bruľu vai

metālisko cauruļu apvalkā.

Ēku ievadā metāliskās caurules, bruľa un kabeļu virskārta, tai skaitā ar izolētu metālisku

virskārtu (piemēram, AAŠv, AAŠp), nepieciešams pievienot ēkas dzelzsbetona pamatam

(skat. 3.1.8. punktu) vai pie mākslīgam zemētājam, saskaľā ar 3.2.2. punktu.

Vietās, kur gaisvadu līnijas pāriet kabeļu līnijās, metālisko bruľu un kabeļa virskārtu, kā

arī stieni vai izolatora kāsi nepieciešams pievienot pie zemētāja saskaľā ar 3.2.2. punktu. Pie

tā paša zemētāja jāpievieno stienis vai balsta kāsis uz gaisvadu līnijas balsta, kur pāriet no

gaisvadu līnijas uz kabeļa līniju.

Bez tam vietās, kur pāriet no gaisvadu līnijas uz kabeļu līniju starp katru kabeļa dzīslu

un zemējuma elementu jānodrošina slēgta dzirksteļsprauga ar atstarpi 2-3 mm vai jāuzstāda

dzirksteles ventiļizlādnis, piemēram, RVN-0,5.

Aizsardzība pret liela potenciāla nonākšanu pa gaisvada līnijām ar pārvades spriegumu

virs 1kV, ievadot tās apakšstacijā, kurā atrodas izsargājamā ēkā (iekšējās vai piebūvētās)

jāizpilda saskaľā ar EIN.

40

Zibens aizsardzība II kategorijai

3.2.11. Aizsardzību pret tiešiem zibens trāpījumiem ēkām un celtnēm ar nemetālisku

jumta segumu un II aizsardzības kategoriju nepieciešams izveidot ar atsevišķi stāvošiem vai

uz aizsargājamā objekta uzstādītiem stieľa veida vai troses veida zibens novedējiem, kas

nodrošina aizsardzības zonu saskaľā ar tabulas 3.2.1., 3.2.6. punktu un obligāto pielikumu 1

(skat. nodaļas beigās). Uzstādot stieľa veida zibens uztvērēju vai troses zibens uztvērēja

mastu uz objekta nepieciešams nodrošināt ne mazāk kā divus zibens novedējus. Ja jumta

slīpums nav lielāks par 1:8, tad var lietot zibens uztvērēja sietu, obligāti izpildot 3.2.6. punktā

minētos nosacījumus.

Zibens aizsardzības siets obligāti jāveido no dzelzs stieples ar diametru ne mazāku par 6

mm, kuru jānovieto uz jumta virsmas vai zem nedegošiem, vai grūti degošiem siltinātājiem,

vai hidroizolācijas. Sieta acs solis nedrīkst būt lielāks par 6x6 m. Sieta mezgli jāsavieno

galvaniski ar metināšanas palīdzību. Elementus, kuri paceļas virs jumta līmeľa (skursteľi,

šahtas, ventilācijas iekārtas), nepieciešams pievienot zibens aizsardzības sietam, bet

metāliskos elementus, kuri paceļas augstāk par jumtu, nepieciešams aprīkot ar papildus zibens

uztvērējiem un tie jāpievieno zibens aizsardzības sietam.

Zibens uztvērēju uzstādīšana vai zibens aizsardzības sieta uzklāšana netiek prasīta ēkām

un celtnēm ar metāliskām nesošajām jumta konstrukcijām pie nosacījuma, ja par jumta

segumu izmanto nedegošu vai grūti degošus siltinātājus vai hidroizolācijas.

Uz ēkām un celtnēm ar metālisku jumtu par zibens uztvērēju jāizmanto pašu jumtu. Bez

tam visus nemetāliskos elementus, kuri paceļas virs jumta līmeľa, nepieciešams aprīkot ar

zibens uztvērējiem un pievienot metāliskā jumta segumam, ievērojot 3.2.6. punktā minētos

nosacījumus.

Zibens novedējus no metāliska jumta vai zibens uztvērēja sieta jāliek ne retāk kā pēc 25

m pa ēkas perimetru.

3.2.12. Liekot zibens aizsardzības sietu un uzstādot zibens novedējus uz aizsargājamā

objekta, visur, kur tas ir iespējams, par zibens novedējiem jāizmanto ēkas un celtľu

metāliskās konstrukcijas (kolonas, fermas, rāmjus, ugunsdzēsības kāpnes u.t.t., tāpat arī

dzelzsbetona konstrukcijas). Taču jāizpilda nosacījums, ka nepieciešams nodrošināt

nepārtrauktu elektrisko saiti starp konstrukciju savienojumiem un armatūru, un zibens

uztvērējiem un zemētājiem, kas izpildāms kā likums ar sametināšanu.

Zibens novedējus, kuri likti pa ēkas ārējām sienām, nepieciešams novietot ne tuvāk kā 3

m no ieejām vai vietām, kuras ir viegli pieejamas cilvēkiem.

41

3.2.13. Aizsardzības no tiešiem zibens trāpījumiem zemējuma funkciju visos iespējamos

gadījumos (skat. 3.1.8. punktu) jāizpilda ar ēku un celtľu dzelzsbetona pamatiem.

Ja nav iespējams izmantos dzelzsbetona pamatus, tad nepieciešams paredzēt mākslīgos

zemētājus:

ja izmantoto stieľa veida vai troses zibens uztvērējus, tad katrs zibens novedējs

jāpievieno pie zemējuma, saskaľā ar 3.2.2. punktu;

ja izmantoto zibens aizsardzības sietu vai metālisko jumtu, pa ēkas un celtnes perimetru

nepieciešams ieguldīt ārējo kontūru ar šādiem parametriem:

gruntīs ar īpatnējo zemes pretestību ρ≤500 Ω.m , ja ēkas platība lielāka par 250 m2 - no

horizontāliem elektrodiem, kas guldīti zemē ne seklāk par 0,5 m, bet, ja ēkas laukums mazāks

par 250 m2 , pie šī kontūra zibens novedēju pievienojumu vietās nepieciešams pievienot pa

vienam vertikālam vai horizontālam stara elektrodam ar garumu 2 – 3 m;

gruntīs ar īpatnējo zemes pretestību 500 Ω.m<ρ≤1000 Ω.m , ja ēkas laukums lielāks par

900 m2 , pietiekoši izveidot kontūru no horizontāliem elektrodiem, bet pie ēkas, kuras

laukums ir mazāks par 900 m2 , pie šī kontūra zibens novedēju pievienojumu vietās

nepieciešams pievienot pa diviem vertikāliem vai horizontāliem stara elektrodiem ar garumu

2 – 3 m un attālumu vienam no otra 3 – 5 m.

Minimālie pieļaujamie šķērsgriezumi (diametri) mākslīgajiem zemētājiem doti tālāk

(skat. 8. nodaļā 8.2. tabulā).

Ēkām ar lielu kvadratūru ārējo zemējuma kontūru var lietot arī potenciāla izlīdzināšana

ēkas iekšienē, saskaľā ar prasībām 3.1.9.punktā.

Visos iespējamajos gadījumos zemējums pret tiešiem zibens trāpījumiem jāapvieno ar

elektroiekārtu zemējumu, saskaľā ar 3.1.7. punktu.

3.2.14. Ja uzstādīti atsevišķi stāvoši zibens novedēji, attālumi no viľiem līdz

aizsargājamam objektam un ienākošajām komunikācijām netiek normēti.

3.2.15. Ārējo aprīkojumu, kas satur degošas, sašķidrinātas gāzes un viegli uzliesmojošas

vielas, nepieciešams aizsargāt pret tiešiem zibens spērieniem šādos veidos:

a) iekārtu korpusus no dzelzsbetona, iekārtu metāliskus korpusus un atsevišķi stāvošus

rezervuārus, ja metāla vāka biezums mazāks par 4 mm, jāaprīko ar zibens

novedējiem, kurus jāuzstāda uz objekta vai atsevišķi blakus stāvošu;

b) iekārtu metāliskie korpusi un atsevišķi rezervuāri, ja metāla vāks biezāks par 4 mm,

kā arī atsevišķi rezervuārus ar tilpumu zem 200 m3 neatkarīgi no metāla jumta

biezuma un metālisko siltumizolācijas apvalku jāpievieno pie zemējuma.

42

3.2.16. Rezervuāru parkiem, kas satur sašķidrinātu gāzi ar kopējo tilpumu vairāk par

8000 m3, un rezervuāru parkiem ar korpusiem no metāla un dzelzsbetona, kas satur degošas

gāzes un viegli uzliesmojošas vielas, ar kopējo grupu tilpumu vairāk par 100000 m3 ,

aizsardzību pret tiešiem zibens trāpījumiem, kā likums, jāveido ar atsevišķi stāvošiem zibens

uztvērējiem.

3.2.17. Attīrīšanas iekārtas nepieciešams izsargāt pret tiešiem zibens trāpījumiem, ja

noteku ūdeľu saturošā produkta uzliesmojuma temperatūra pārsniedz tā darba produkta

temperatūru mazāk par 100C. Zibens novedēju aizsardzības zonā jāietilpst telpai, kuras pamats

iziet ārpus attīrīšanas iekārtām tālāk par 5m katrā virzienā no attīrīšanas iekārtu sienām, bet

augstums vienāds ar celtnes augstumu un vēl pieskaitītiem 3 m.

3.2.18. Ārējās iekārtas vai rezervuārus (pazemes vai virszemes), kas satur degošas gāzes

vai viegli uzliesmojošas vielas un ir aprīkotas ar gāzes novadiem vai elpojošām caurulēm, tad

tās saskaľā ar 3.2.6. punktu nepieciešams aizsargāt pret tiešiem zibens trāpījumiem. Tādu

pašu telpu nepieciešams aizsargāt virs cisternas kakliľa, kurās veic atklātu produkta

pieliešanu uz noliešanas un pieliešanas estakādes. Tāpat nepieciešams aizsargāt pret tiešiem

zibens trāpījumiem elpošanas vārstus un telpu virs tiem, ko ierobeţo cilindrs ar augstumu

3.2,5 m un rādiusu 5 m.

Rezervuāriem ar peldošiem jumtiem vai pontoniem zibens novedēju zonā jāieiet telpai

ar ierobeţotu laukumu, kurā jebkurš punkts ir 5 m attālumā no viegli uzliesmojošas vielas.

3.2.19. Ārējām iekārtām, kas uzskaitītas no 3.2.15 līdz 3.2.18. punktos par zemējumu

pret tiešiem zibens trāpījumiem pēc iespējas jāizmanto šo iekārtu dzelzsbetona pamati vai

atsevišķi stāvošu balstu pamati, vai jāveido mākslīgo zemējumu, kas sastāv no viena

vertikāla vai horizontāla elektroda, kas nav īsāks par 5 m.

Pie šiem zemējumiem nepieciešams pievienot ārējo iekārtu korpusus vai zibens

novedējus, kas uzstādīti ne retāk kā pēc 50 m pa iekārtas pamata perimetru; pievienojumu

skaits nedrīkst būt mazāks par 2.

3.2.20. Ēku un celtľu aizsardzībai pret sekundārām zibens izpausmēm ir jāparedz šādi

pasākumi:

a) metāliskos korpusus visām iekārtām un aparātiem, kas uzstādīti aizsargājamā ēkā

(celtnē) nepieciešams pievienot pie iekārtu zemējuma, saskaľā ar punktu 3.1.7., vai

pie dzelzsbetona pamata (saskaľā ar 3.1.8. punkta minētajām prasībām)

b) ēkas iekšienē starp cauruļvadiem un citām cauri ejošām metāliskām konstrukcijām

to savstarpējās tuvošanās vietās (tuvāk par 10 cm) ik pēc katriem 30 m nepieciešams

izveidot savienojumus saskaľā ar 3.2.7. punktu b;

43

c) atloku savienojumos cauruļvadiem ēkas iekšienē nepieciešams nodrošināt pietiekošu

nostiepienu, ne mazāku kā 4 skrūves uz katru atloku.

3.2.21. Lai aizsargātu ārējās iekārtas pret sekundārajām zibens izpausmēm, iekārtu

metāla korpusus un aparātus nepieciešams pievienot pie elektroiekārtu zemējuma vai pie

zemējuma pret tiešu zibens trāpījumu.

Uz rezervuāriem ar peldošiem vākiem vai pontona nepieciešama iekārta no vismaz

diviem lokaniem tērauda savienojumiem starp peldošajiem vākiem vai pontoniem, un

rezervuāra metāla korpusa vai zibens novedējiem, kas uzstādīti uz rezervuāra.

3.2.22. Aizsardzību pret liela potenciāla ienešanu pa pazemes komunikācijām

nepieciešams veidot šādi: tās jāpievieno ēkas vai celtnes ievadā pie zibens aizsardzības

zemējuma kontūra.

3.2.23. Aizsardzību pret liela potenciāla ienešanu pa ārējām virszemes (pazemes)

komunikācijām nepieciešams veidot šādi: tās jāpievieno ēkas vai celtnes ievadā pie zibens

aizsardzības zemējuma kontūra, bet pie tuvākā komunikāciju balsta pie dzelzsbetona pamata.

Ja nav iespējams izmantot dzelzsbetona pamatu (skat. 3.1.8. punktu), nepieciešams izveidot

mākslīgo zemējumu, kam jāsastāv no viena vertikālā vai horizontālā elektroda, kas nav īsāks

par 5m.

3.2.24. Aizsardzībai pret liela potenciāla ienešanu pa gaisvadu elektropārvaldes līnijām,

telefonu tīkliem, radio un signalizācijas tīkliem nepieciešams izpildīt 3.2.10.punktu.

Zibens aizsardzība III kategorijai

3.2.25. Aizsardzību pret tiešiem zibens trāpījumiem ēkām un celtnēm, kuras pieskaita

III aizsardzības kategorijai, nepieciešams realizēt ar vienu no aizsardzības veidiem, kas

norādīti punktā 3.2.11. ievērojot prasības 3.2.12. un 3.2.14.punktos.

Bez tam, ja izmanto zibens aizsardzības sietu, tad tā acs kvadrāta solis nedrīkst būt

lielāks par 12x12 m.

3.2.26. Visos iespējamos gadījumos (skat. 3.1.7. punktu) par zemējumu nepieciešams

izmantot ēkas vai celtnes dzelzsbetona pamatus.

Ja nav iespējams izmantot dzelzsbetona pamatus, tad zemējumu nepieciešams veidot ar

mākslīgajiem zemētājiem:

katru zibens novedēju no stieľa veida un troses veida zibens uztvērējiem nepieciešams

pievienot pie zemējuma, kam jāsastāv ne mazāk kā no diviem vertikāliem elektrodiem ne

īsākiem par 3 m, kas apvienoti ar horizontālu elektrodu attālumā ne mazākā par 5 m;

44

ja izmanto zibens aizsardzības sieta metodi vai metāla jumtu, tad pa ēkas vai celtnes

perimetru nepieciešams ieguldīt ārējo zemējuma kontūru ne seklāk par 0,5 m, kurš sastāv no

horizontāliem elektrodiem. Gruntīs ar īpatnējo zemes pretestību 500 Ω.m<ρ≤1000 Ω.m un, ja

ēkas laukums mazāks par 900 m2 , nepieciešams pie zibens novedēju pievienojuma vietas

kontūram piemetināt vertikālo vai horizontālo stara elektrodu ar garumu 2-3 m.

Minimālie pieļaujamie šķērsgriezumi (diametri) mākslīgajiem zemētājiem (skat. 8.

nodaļā 8.2. tabulā).

Ēkām ar lieliem laukumiem (platumu lielāku par 100 m) ārējo zemējuma kontūru var

izmantot arī potenciāla izlīdzināšanai ēkas iekšpusē saskaľā ar 3.1.9.punktu.

Visos iespējamos gadījumos nepieciešams zibens aizsardzības kontūru apvienot ar

elektroiekārtu aizsardzības zemējuma kontūru saskaľā ar norādījumiem 3.1.7.punktā.

3.2.27. Celtľu aizsardzībai lielajiem ragu lopiem un zirgu staļļiem ar atsevišķi stāvošu

zibens uztvērēju to mastus un zemējumus nepieciešams novietot ne tuvāk kā 5 m no ieejas

vietas.

Ja tiek uzstādīti zibens uztvērēji vai likts zibens aizsardzības siets uz aizsargājamās

celtnes, par zemējumu nepieciešams izmantot dzelzsbetona pamatus (skat. 3.1.8. punktu) vai

ārējo kontūru, kuru nepieciešams ieguldīt pa ēkas perimetru zem asfalta vai betona plātnēm

saskaľā ar 3.2.26.punktu.

Pie zemējuma pret tiešiem zibens trāpījumiem nepieciešams pievienot ēkas iekšienē

atrodošās metāliskās konstrukcijas, iekārtas un cauruļvadus un tāpat arī potenciāla

izlīdzināšanas iekārtas.

3.2.28. Skulptūru un obelisku aizsardzībai pret tiešiem zibens trāpījumiem, saskaľā ar

tabulu 3.2.1., nepieciešams tos pievienot pie jebkuras konstrukcijas zemējuma, kas minēts

3.2.26. punktā.

Bieţi apmeklējamiem laukumiem tuvu celtnēm ar lielu augstumu nepieciešams veikt

potenciālu izlīdzināšanu saskaľā ar 3.1.10. punktu.

3.2.29. Ārējo iekārtu, kas satur degošas vielas ar tvaiku uzliesmojuma temperatūru virs

610C, zibens aizsardzību saskaľā ar punktu 5. tabulā 2.1. nepieciešams veidot šādi:

a) iekārtas dzelzsbetona korpuss, tāpat metāla iekārtu korpusus un rezervuārus, ja jumta

biezums mazāks par 4 mm, nepieciešams jāpievieno zibens novedējiem, kurus

novieto uz aizsargājamā objekta vai atsevišķi;

b) metāla iekārtu korpusus un rezervuārus, ja jumta biezums 4mm un vairāk,

nepieciešams pievienot pie zemējuma.

Zemējumu konstrukcijām jāatbilst 3.2.19. punktā minētajām prasībām.

45

3.2.30. Lauku teritorijā mazām celtnēm ar metāla jumtu saskaľā ar 5. un 9. punktiem

tabulā 2.1. piemēro aizsardzībai pret tiešiem zibens trāpījumiem vienu no šādiem variantiem:

a) ja 3-10 m attālumā no ēkas atrodas koki, kas divas un vairāk reizes augstāki,

ievērojot visus izvirzītos priekšmetus virs jumta ( dūmeľus, antenas u.t.t.) pa tuvākā

koka stumbru nepieciešams likt zibens novedēju, kura augšējais gals izvirzīts virs

koka augšas kroľa ne mazāk kā par 200 mm. Pie zemes zibens novedēju

nepieciešams pievienot pie zemējuma;

b) ja jumts ir visaugstākais, tad uz tā jāizvieto troses veida zibens uztvērējs, kuram

jāpaceļas virs kores kā minimums 250 mm. Par mastiem zibens uztvērējiem var

kalpot pie sienas piestiprinātas koka līstes. Zibens novedējs jānovada lejā pa divām

pusēm un jāsavieno ar zemējuma kontūru. Ja ēkas garums ir mazāks par 10 m, tad

zibens novedēju un zemējumu var veidot tikai uz vienu pusi;

c) ja virs visiem jumta elementiem visaugstāk paceļas skurstenis, tad uz tā jāuzstāda

stieľveida zibens uztvērējs, kuram jābūt augstāk par skursteni ne mazāk kā 200 mm,

pa ēkas sienas jāpieliek zibens novedējs un jāpievieno to pie zemējuma;

d) ja ēkas jumts ir no metāla, tad vismaz vienā vietā to vajadzētu savienot ar zibens

novedēju pie zemējuma; bez tam par zibens novedējiem var kalpot ārējās metāla

trepes, ūdens noteku caurules u.t.t. Pie jumta nepieciešams pievienot visus

elementus, kuri paceļas virs jumta.

Visos gadījumos nepieciešams lietot zibens uztvērējus un zibens novedējus ar minimālo

diametru 6 mm, bet par zemētāju – vienu vertikālo vai horizontālo elektrodu ar minimālo

diametru 10 mm, kuru noguldīt ne seklāk kā 0,5 m dziļumā.

Elementu savienojumiem pieļauj kā galvanisko savienojumu – sametinot, tā arī

saskrūvējot ar skrūvēm.

3.2.31. Nemetālisku dūmeľu, torľu aizsardzību pret tiešiem zibens trāpījumiem ar

augstumu virs 15 m jāaizveido uzstādot:

ja augstums līdz 50 m – vienu stieľa veida zibens uztvērēju ar augstumu ne mazāku par

1m;

ja augstums no 50 m līdz 150 m – divus stieľa veida zibens uztvērējus ar augstumu ne

mazāku par 1m, apvienotus dūmeľa augšā;

ja augstums virs 150 m – ne mazāk kā 3 stieľa veida zibens uztvērējus ar augstumu 0,2-

0,5 m vai pa augšējo dūmeľa malu noliktu stieľa veida riľķi ar šķērsgriezumu ne mazāku kā

160 mm2.

46

Par pamatu zibens uztvērējam var izmantot aizsardzības mici, kas uzstādīta virs

dūmeľa, vai metāliskās konstrukcijas tipa antenas, kas uzstādītas uz televīzijas torľiem.

Zibens uztvērējiem jābūt paredzētai zibens novedēju guldīšanai:

ja celtnes augstums līdz 50 m – viens zibens novedējs;

ja celtnes augstums virs 50 m, zibens novedējiem jābūt ne retāk kā pēc 25 m pa ēkas

pamata perimetru, pie tam minimālais skaits - divi novedēji.

Zibens novedēju šķērsgriezumiem (diametriem) jāapmierina prasības (skat. 8. nodaļu

8.2. tabulu), bet zonās, kur daudz gāzes izmešu vai agresīva vide, zibens novedējiem jābūt ne

mazākiem par 12 mm.

Par zibens novedējiem var kalpot metāla ieejas trepes, tai skaitā ar skrūvju

savienojumiem, un cita veida metāliskās konstrukcijas.

Uz dzelzsbetona skursteľiem par zibens novedējiem var izmantot stieľa veida armatūru,

kuru visā dūmeľa garumā savieno ar metināšanas palīdzību, sasiešanas palīdzību. Bez tam šī

noguldīšana zibens novedējus nepieprasa. Savienojumus zibens uzvērējam ar armatūru

jāizpilda kā minimums divās vietās.

Visos gadījumos zibens uztvērējs ar zibens novedēju ir jāsavieno galvaniski – sametinot.

Metāliskiem dūmeľiem, torľiem zibens uztvērējus un novedējus nepieprasa.

Par zemējumu pret tiešiem zibens trāpījumiem metāliskiem un nemetāliskiem

dūmeľiem, torľiem nepieciešams izmantot dzelzsbetona pamatus saskaľā ar punktu 3.1.8. Ja

nav iespējams izmantot iepriekš minētos dzelzsbetona pamatus, uz katru zibens novedēju ir

jāparedz mākslīgais zemējums no diviem horizontāliem elektrodiem (skat. 8. nodaļu 8.1.

tabulu) pie ēkas pamata perimetra. Ja tas nav lielāks par 25 m mākslīgais zemējums var būt

izpildīts horizontālā kontūra veidā, kuru guldīt zemē nepieciešams ne seklāk kā 0,5 m

dziļumā un izpildīt no elektrodiem ar apaļu diametru. Ja par zibens novedējiem izmanto

armatūras stieni celtnē, tas ar zemējumu jāsavieno ne retāk kā ik pēc 25 m pie minimālā

savienojumu nosacījuma skaita - diviem savienojamiem.

Ja ceļ nemetāliskas caurules (dūmeľi,) torľus, tad montēšanas metālu iekārtu

konstrukcijas (kravu un pasaţieru pacēlēji, celtľi, šahtu pacēlēji u.c.) nepieciešams pievienot

pie zemējuma. Šinī gadījumā pasākumus zibens aizsardzībai celtniecības laikā var nepildīt.

3.2.32. Aizsardzībai pret lielu potenciālu ienešanu pa ārējiem virszemes (apakšzemes)

metāliskām komunikācijām tās nepieciešams pievienot ēkas vai celtnes ievadā pie zemējuma

pret tiešiem zibens trāpījumiem.

47

3.2.33. Aizsardzību pret lielu potenciālu ienešanu pa gaisvadu elektropārvaldes līnijām

līdz 1kV un sakaru līnijām, un signalizācijas jāveido saskaľā ar EIN un izdotajiem

normatīvajiem dokumentiem.

3.3. Aizsardzības kategorijas noteikšana atbilstoši DIN V ENV 61024-1

Eiropas Valstis un Vācija zibens aizsardzības kategoriju nosaka pēc formulām.

Zibens aizsardzības sistēmas efektivitāti var aprēķināt pēc šādas formulas:

E≥1-Nc/Nd, (3.4)

kur: Nd - raksturo, cik reiţu gadā ir gaidāms tiešs zibens spēriens konkrētajā ēkā;

Nc - cik reiţu gadā tas ir pieļaujams.

Ja Nd<Nc, tad zibens aizsardzības sistēma nav vajadzīga. Savukārt, ja

Nd>Nc, tad nepieciešama zibens aizsardzības sistēma ar efektivitāti E.

Efektivitāte E norādīts sekojošā uzskaitījumā:

E>0,98 I aizsardzības kategorija ar papildus aizsardzības pasākumiem;

0,95<E≤0,98 I aizsardzības kategorija;

0,9<E≤0,95 II aizsardzības kategorija;

0,8<E≤0,9 III aizsardzības kategorija;

0<E≤0,8 IV aizsardzības kategorija;

E≤0 nav nepieciešama zibens aizsardzības sistēma.

Papildus aizsardzības pasākumi ir šādi, piemēram:

- pasākumi trieciena riska un soļa sprieguma samazināšanai;

- pasākumi uguns izplatības ierobeţošanai;

- pasākumi zibens inducēto spriegumu samazināšanai jutīgās iekārtās.

Nd aprēķina:

Nd=Ng*Ae*Ce*10-6, (3.5)

kur Ng - zemi sasniegušo zibens spērienu koncentrācija uz 1km2 ēkas atrašanās rajonā,

vidēji gadā;

Ae - nomaļus stāvošas ēkas ekvivalentais strāvas noľēmējlaukums;

Ce – koeficients ľem vērā celtnes apkārtni.

Zemi sasniegušo zibens spērienu gada koncentrāciju uz 1km2 vajadzētu noteikt ar zibens

izsekošanas sistēmas palīdzību.

48

Ja nav pieejama informācija par zemi sasniegušo zibens spērienu koncentrāciju (Ng), to

var novērtēt, izmantojot šādu sakarību:

Ng=0,04*Td1,25

, (3.6)

kur Td - Ikgadējais to dienu skaits, kurās ir pērkona negaiss, iegūts no kartēm (skatīt

Vācijas pērkona negaisu karti 2.4. nodaļā! ).

Sekojošā 3.2. tabulā uzskaitīti Ng un Td funkcijas piemēri.

3.2. tabula

Ng un Td funkcijas piemēri

Td gadā 5 10 15 20 25 30 35 40 45

Ng gadā, uz km2 0,3 0,7 1,2 1,7 2,2 2,8 3,4 4,0 4,7

Ekvivalentais laukums Ae.

Gadījums A.

Nomaļus stāvošai, taisnstūrveida celtnei ar garumu L, platumu W un augstumu H ir šāds

ekvivalentais laukums Ae, kas parādīts 3.1. attēlā.

Ekvivalento laukumu aprēķina pēc formulas (3.7):

Ae=L*W+6*H*(L+W)+9* *H2 . (3.7)

49

3.1. att. Celtnes ar jumta attiecību 1:3

ekvivalentā laukuma aprēķināšana

Gadījums B.

Celtnēm, kuru jumta stāvums lielāks nekā 1:3, ir šāds ekvivalentais strāvas

noľēmējlaukums, kas dots 3.2. attēlā.

Ekvivalento laukumu aprēķina pēc formulas:

Ae=6*H*W+(9* *H2). (3.8)

- Ja vienas celtnes strāvas noľēmējalaukums pilnībā pārklāj citas celtnes strāvas

noľēmējlaukumu, tad pēdējo laukumu var neľemt vērā.

- Ja daţādu celtľu strāvas noľēmējlaukumi pārklājas, tad kopīgos laukumus uzskata par

vienu laukumu.

- Vienīgi patstāvīgus objektus ar atbilstošu izturību pret zibens triecienu var ľemt vērā.

50

3.2. att. Celtnes ar jumta attiecību lielāku 1:3

ekvivalentā laukuma aprēķināšana

Gadījums C.

Ekvivalento laukumu aprēķina pēc formulas:

Ae=9*H2* . (3.9)

Ekvivalento laukumu gadījumam C ilustrē 3.3. attēls.

51

3.3. att. Celtnes ar daţādu jumtu līmeľu attiecību

ekvivalentā laukuma aprēķināšana

Apkārtējās vides koeficients Ce.

Celtnes atrašanās vietas topogrāfija un tās celtnes, kas atrodas ne tālāk par 3*H no

aplūkojamās celtnes, būtiski iespaido strāvas noľēmējlaukumu.

Šo ietekmi raksturo apkārtējās vides koeficients Ce.

Apkārtējās vides koeficienta Ce noteikšanai skat. 3.3. tabulu.

3.3. tabula

Apkārtējās vides koeficienta noteikšana

Ēkas relatīvais novietojums Ce

Ēka atrodas lielā dzīvojamo namu rajonā, kur ēkas vai koki ir ar tādu pašu

vai lielāku augstumu (torľi, meţs)

0,25

Ēkai apkārt ir mazākas celtnes 0,5

Nomaļus stāvoša ēka: nav citu ēku vai objektu attāluma #*H

ietvaros no ēkas

1

Nomaļus stāvoša ēka, atrodas kalna galā vai uz klints 2

52

Nc aprēķināšana.

Nc=A*B*C . (3.10)

3.4. tabula

Nc koeficienta noteikšana

Nc Pieļaujamais zibens spērienu bieţums

A Ľem vērā ēkas strukturālās detaļas (projektējumu, materiālus)

B Ľem vērā cilvēku rīcības mērķtiecību un ēkā esošos materiālus

C Ľem vērā iespējamos vēlākos zaudējumus.

Faktors A: Celtnes struktūra.

A=A1*A2*A3*A4 . (3.11)

A1 novērtē sienu konstrukcijas, skat. 3.5. tabulu.

A2 novērtē jumta konstrukciju, skat. 3.6. tabulu.

A3 novērtē jumta segumu, skat. 3.7. tabulu.

A4 novērtē iekārtas uz jumta, ja tādas ir skat. 3.8. tabulu.

3.5. tabula

Sienu konstrukciju koeficienti

Sienu konstrukcijas A1

Celtniecības objekta gatavots dzelzsbetona maisījums; viscaur

iestiklota fasāde

5

Apvienotas gatavas sekcijas no elektrovadītāju materiāliem, karkass

izgatavots no tērauda vai cementa ar vienlaidu saistvielu

4

Betons bez armatūras; gatavas, savstarpēji nesaistītas sekcijas 0,5

Koka karkass vai citi ugunsnedroši būvmateriāli 0,1

3.6. tabula

Jumtu konstrukciju koeficienti

Jumta konstrukcija A2

Tērauds 4

Dzelzsbetons 2

Rūpnīcā gatavots dzelzsbetons 0,5

Koks 0,1

3.7. tabula

Jumta segumu koeficienti

Jumta segums A3

Dzelzsbetons 4

Baltais skārds 2

Dakstiľi, šīferis 1

Plastmasas loksne, jumta pape, presēta grants 0,5

Lokanais jumts 0,05

53

3.8. tabula

Uz jumta novietoto iekārtu koeficienti

Iekārtas uz jumta A4

Uz jumta nav iekārtu 1

Metāla detaļas, antenas bez zemējuma 0,5

Elektroierīces 0,2

Faktors B: Cilvēku rīcības mērķtiecība un ēkā esošie materiāli.

B=B1+B2+B3+B4. (3.12)

B1 novērtē cilvēku rīcības mērķtiecību, skat. 3.9. tabulu.

B2 novērtē ēkā esošo materiālu veidu, skat. 3.10. tabulu.

B3 novērtē ēkā esošo materiālu vērtību, skat. 3.11. tabulu.

B4 novērtē pasākumus un iekārtas bojājumu samazināšanai, skat. 3.12. tabulu.

3.9. tabula

Cilvēku rīcības mērķtiecības koeficienti

Cilvēku rīcības mērķtiecība B1

Nav panikas izcelšanās riska 1

Mērens panikas izcelšanās risks 0,1

Liels panikas izcelšanās risks 0,01

3.10. tabula

Ēkā esošo materiālu veidu koeficienti

Ēkā esošo materiālu veids B2

Uzliesmojoši, grūti uzliesmojoši 1

Ugunsbīstami 0,2

Ekspozīcijas risks 0,1

Potenciāli eksplozīva ierīce/ struktūra 0,01

Atomelektrostacija 0,01

3.11. tabula

Ēkā esošo materiālu vērtību koeficienti

Ēkā esošās materiālās vērtības B3

Vienkāršas iekārtas 1

Vērtīgas iekārtas 0,2

Īpaši vērtīgas iekārtas 0,1

Neaizstājamas vērtības 0,01

54

3.12. tabula

Koeficienti pasākumiem un iekārtas bojājumu samazināšanai

Pasākumi un iekārtas bojājumu mazināšanai B4

Automātiskā ugunsdzēsības iekārta 10

Iekārta, kas aizkavē uguns izplatīšanos 5

Trauksmes signalizācijas iekārta 2

Nav atbilstošu pasākumu un/ vai nav iekārtu 1

Faktors C: vēlākie zaudējumi.

C=C1+C2+C3. (3.13)

C1 novērtē briesmas, ko apkārtējai videi rada ēkā esošie materiāli, skat. 3.13. tabulu.

C2 novērtē to svarīgo apgādes funkciju zaudējumu, ko veic ēkas iekārtas, skat. 3.14.

tabulu.

C3 novērtē citus vēlākos zaudējumus, skat. 3.14. tabulu.

3.13. tabula

Briesmas, ko apkārtējai videi rada ēkā esošie materiālu koeficienti

Apkārtējai videi draudošas briesmas C1

Nekādas 1

Mērenas 0,5

Lielas 0,1

Ļoti lielas 0,01

3.14. tabula

Koeficienti svarīgo apgādes funkciju zaudējumiem, ko veic ēkas iekārtas

Novērtē to svarīgo apgādes funkciju zaudējumu, ko veic ēkas iekārtas C2

Nav zaudējumu 1

Nozīmīgi zaudējumi 0,1

Ļoti lieli zaudējumi 0,01

3.15. tabula

Citu vēlāko zaudējumu koeficienti

Citi vēlākie zaudējumi C3

Niecīgi 1

Mēreni 0,5

Lieli 0,1

Ļoti lieli 0,01

55

3.4. Aizsardzības kategorijas aprēķināšana pēc Eiropas normām

Aprēķināsim aizsardzības kategoriju, kura nepieciešama nomaļus stāvošai noliktavai

Augsburgā (Dienvidvācijā). Noliktavas platums 35 m, garums 60 m, augstums 12 m. Celta

apvienota no gatavām sekcijām, kas savienotas elektrību nevadošā veidā. Jumts konstruēts no

rūpnīcā gatavotām dzelzsbetona sekcijām un pārklāts ar plastmasas loksnēm. Uz jumta

uzmontēta elektriskā gaisa kondicionēšanas iekārta. Noliktavā uzglabā ugunsbīstamas lakas,

un noliktava atbilstoši reģistrēta. Noliktavas telpās strādā apmēram 15 darbinieku. Panikas

izcelšanās risks ir niecīgs. Lai samazinātu iespējamos bojājumus, noliktava apgādāta ar

trauksmes signalizācijas iekārtu. Ēka pakļauj apkārtējo vidi mērenam riskam. Zibens spēriena

gadījumā netiktu zaudētas svarīgas apgādes funkcijas, un tādēļ vēlākie zaudējumi ir diezgan

mazi.

Zibens spērienu koncentrācija Augsburgā:

Ng=0,04*Td1,25

Ng=0,04*301,25

Ng=2,8. (3.14)

Ekvivalentais laukums Ae:

Ae=L*W+6*H*(L+W)+9* *H2=

=60*35+6*12*(60+35)+9* *122=

=13011,5 m2 . (3.15)

Apkārtējais vides koeficients Ce:

nomaļus stāvošai celtnei: 1.

Sagaidāmais zibens spērienu skaits:

Nd=Ng*Ae*Ce*10-6

=

=2,8*13011,5*2*10-6

=

=0,0364. (3.16)

A: ēkas konstrukcija:

A=A1*A2*A3*A4 =

=0,5*0,5*0,5*0,2=

=0,025. (3.17)

B: rīcības mērķtiecība un ēkā esošie materiāli:

B=B1*B2*B3*B4 =

=1*0,2*1*2 =

=0,4. (3.18)

C: vēlākie zaudējumi:

C=C1*C2*C3=

56

=0,5*1*1 =

=0,5 . (3.19)

Pieļaujamais zibens spērienu bieţums:

Nc=A*B*C =

=0,025*0,4*0,5=

=0,005. (3.20)

Zibens aizsardzības sistēmas efektivitāte:

E 1-Nc/Nd =

=1-0,005/0,0364=

=0,862 . (3.21)

Atbilstošā zibens aizsardzības sistēma ietilpst 3. aizsardzības kategorijā.

Lai atvieglotu šo aprēķinu, Vācijā izveidots datorā programmā Excel formātā aprēķins,

kurā nepieciešams ievadīt attiecīgos koeficientu skaitļus un pēc skaitļu ievadīšanas var redzēt,

kādai kategorijai atbildīs ēka vai celtne, kuru nepieciešams aizsargāt pret tiešiem zibens

trāpījumiem. Šis datora formātā izveidotais aprēķins ir iztulkots latviešu valodā un to var

apskatīties pielikumā 3. Ja pēc Padomju Savienībā izstrādātās instrukcijas RD 34.21.122-87

ēkām un celtnēm ir tikai trīs aizsardzības kategorijas, tad pēc Eiropas normām ēkām un

celtnēm ir četras aizsardzības kategorijas.

3.5. Tuvinājumu noteikšana pēc Eiropas normām

Tuvinājumu aprēķins nepieciešams, lai aprēķinātu un noteiktu drošos attālumus, jo

svarīgi, lai novadāmais tiešā zibens trāpījuma potenciāls pa gaisu nepārlēktu uz kādu citu

vietu, kur var gadīties bīstami materiāli, kas var izraisīt tālākas nevēlamas sekas.

Tuvinājumu notikšana nepieciešama, lai zinātu, kur izvietot zibens uztvērējus no

daţādam iekārtām uz ēkas un celtľu jumtiem. Tuvinājumi svarīgi zibens novedēju

izvietošanai, jo drošie attālumi normēti gan padomju izstrādātajā instrukcijā, gan Eiropas

izstrādātajās normās.

Vācijā, balstoties uz tālāk rakstītām formulā atbilstoši Vācijas standartam DIN un

Eiropas ENV 61024-1 normām, izveidota datorprogramma Excel formātā (skat. 4. pielikumā),

lai noteiktu nepieciešamos attālumus no zibens novedēja līdz aizsargājamam objektam.

Atstatums d starp zibens aizsardzības sistēmas detaļām un metāla ierīcēm, vai

elektroierīcēm un informācijas tehnoloģijas ierīcēm aizsargātās ēkas iekšienē, nedrīkst būt

mazāks par drošības atstatumu atbilstoši šādai sakarībai:

57

d s s=Ki*Kc/Km*l(m), (3.22)

kur Ki - atkarīgs no aizsardzības kategorijas, kura izvēlēta projektējamai zibens

aizsardzības sistēmai (skat. 3.16. tabulu);

Kc - atkarīgs no zibensnovedēju kopskaita n, zibensnovedēju atrašanās vietām,

zibensnovedēju daudzstūra slēguma saslēgšanas veida un zemētājsistēmas tipa

(skat. 3.18. tabulu);

Km - atkarīgs no atdalītājvides materiāla (skat. 3.17. tabulu);

l(m) - ir zibensnovedēja garums, kas iegūts, mērot attālumu no aprēķina punkta

līdz tuvākajam ekvipotenciālās savienotājsistēmas punktam.

3.16. tabula

Koeficienta Ki vērtības

Aizsardzības kategorija Ki

I kategorija 0,1

II kategorija 0,075

III un IV kategorija 0,05

3.17. tabula

Koeficienta Km vērtības.

Materiāls Km

Gaiss 1

Cieta viela 0,5

3.18. tabula

Koeficienta Kc vērtības.

Strāvas noľēmējierīces

veids

A tipa zemētājsistēma B tipa zemētājsistēma

Zibens novedēji nav pieslēgti

zemes līmenī

Zibens novedēji ir pieslēgti

zemes līmenī

Atsevišķs strāvas

noľēmējstienis

1 1

Piekartroses vai

atsaites

1 Skat. 3.4. attēlā

Zibensnovedēju

tīkls

1 Skat. 3.5. attēlā

58

Strāvas sadalījums pa zibensnovedējiem.

Strāvas sadalījuma koeficients Kc, kas apraksta zibens enerģijas sadali pa daţādiem

zibensnovedējiem, atkarīgs no zibensnovedēju skaita n, zibensnovedēju atrašanās vietām,

zibensnovedēju daudzstūra slēguma saslēgšanas veida, strāvas noľēmējierīču veida un

zemētājsistēmas tipa (A tips vai B tips). Minētie faktori apkopoti 3.18. tabulā.

3.4. att. Koeficienta Kc vērtība strāvas noľēmējlīnijai

un B tipa zemētājsistēmai

Formula koeficienta Kc aprēķināšanai:

Kc=c+f/2*c+f (3.23)

3.5. att. Koeficienta Kc vērtība strāvas noľēmēju

tīklam un B tipa zemētājsistēmai

Formula koeficienta Kc aprēķināšanai:

Kc=1/2*n+0,1+0,2* 3sqrt c/h, (3.24)

kur n - zibensnovedēju kopskaits;

c - attālums līdz tuvākajam daudzstūra slēguma zibensnovedējam;

h - daudzstūra slēguma zibensnovedēju augstums vai savstarpējais attālums.

59

33

1

1 2,01,02

1

s

dsc

C

C

h

C

nk

1,01

2n

kc

01,01

3n

kc

n

kc

14

n

kk ccn

14

3.6. att. Koeficienta Kc vērtība strāvas noľēmējutīklam,

kur daudzstūra slēguma zibensnovedējus saslēdz

zibensnovedēji un kam ir B tipa zemētājsistēma

Secinājumi

Ja salīdzina padomju laikos izstrādāto 87. gada RD 34.21.122-87 instrukciju ar Eiropā

spēkā esošām normām ENV 61024-1, tad var redzēt, ka padomju laikos izstrādātajā RD

34.21.122-87 instrukcijā ir izveidota tabula (skat. 3.1. tabulu), pēc kuras nosaka, kādai

aizsardzības kategorijai atbilst ēka vai celtne, kuru nepieciešams aizsargāt pret tiešiem zibens

trāpījumiem, sekundārām zibens izpausmēm, pārsprieguma un kādas ir prasības zemējumu

izveidei. Ja nepieciešams vadīties pēc šīs tabulas 3.1., tad mūsdienu apstākļos, nosakot kādai

kategorijai atbilst aizsargājamā ēka vai celtne, rodas problēmas. Piemēram, ēku vai celtni var

pieskaitīt III kategorijai, bet saskaľojot ēkas vai celtnes projektu ar attiecīgajiem dienestiem

ugunsdzēsēji daţreiz uzskata, ka šī ēka atbilst II vai pat I kategorijai. Kā zināms, tad

nepieciešams labākajā gadījumā pārstrādāt projektu, bet sliktākajā var nākties pārtaisīt gandrīz

60

visu zibens aizsardzības sistēmu, kas var izmaksāt ievērojamus līdzekļus, jo daţādas prasības

starp aizsardzības kategorijām pastāv.

Vadoties pēc 3.1. tabulas vēl nepieciešams vienlaikus skatīties EIN (Elektroietaišu

Izbūves Noteikumi), lai varētu pielīdzināt daţādās klases ēku un celtľu zonām vai to daļām.

Ja nosaka zibens aizsardzības kategoriju ēkai vai celtnei pēc Eiropas ENV 61024-1

normām vai pēc Vācijas DIN normām, tad šeit ir dotas formulas, kurās ieliekot attiecīgos

koeficientus var iegūt zibens aizsardzības kategoriju ēkai vai celtnei. No šāda viedokļa

raugoties, ja ir izvēlēti pareizi koeficienti un iegūta, piemēram, III ēkas vai celtnes

aizsardzības kategorija, tad, saskaľojot projektu ar attiecīgajām iestādēm, šīs iestādes nevar

pēc sava prāta tik vienkārši traktēt, kādai zibens aizsardzības kategorijai atbilst šī ēka vai

celtne. Tas Eiropas normām dod lielu plusu, salīdzinot ar padomju laikos izstrādāto RD

34.21.122-87 instrukciju, jo precīzi nosaka aizsardzības kategoriju.

Izstrādājot zibens aizsardzību ēkai vai celtnei pēc RD 34.21.122-87 instrukcijas, nav

jāiegulda liels laiks, lai noteiktu ēkas vai celtnes zibens aizsardzības kategoriju. Nosakot to

pēc Eiropas ENV 61024-1 normām, laiks var paiet ilgāks, jo nepieciešams precīzi zināt ēkai

vai celtnei būvniecībā izmantojamos materiālus. Nepieciešams izpētīt vidi, kurā ceļ ēku, kā

arī kādas aizsardzības vai brīdināšanas sistēmas pielietos ēkā. Līdz ar to tas ir darbietilpīgāks

process un nepieciešams iegūt vairāk detalizētākas informācijas par pašu objektu. Piemēram,

problēmas var radīt faktors, ka pie ēkas vai celtnes projektēšanas uzdod vienu jumta

materiālu, bet celtniecības laikā veic korekcijas un jumta segumam izmanto citu materiālu vai

arī tādu pašu, bet ar sliktākām tehniskajām īpašībām. Ja izmanto citu materiālu, jāmaina

attiecīgā jumta seguma materiāla koeficients. Izmainot koeficientu nepieciešams veikt

pārrēķinu, lai konstatētu vai aizsardzības kategorija ir tā pati vai koeficienta maiľas rezultātā

ir izmainījusies. Pielietojot Vācijā izveidoto datorprogrammu aizsardzības kategorijas

noteikšanai, mainot koeficientu, aizsardzības pārrēķins notiek ļoti ātri. Ja tas jāveic bez

datora, tas var prasīt ievērojamu laiku.

Nosakot zibens aizsardzības kategoriju ēkai vai celtnei pēc Eiropas normām ar aprēķinu

metodi, var ieviest „cilvēciskos faktoru”, kā rezultātā var ieviesties kļūda aprēķinos un kādu

no koeficientiem ielikt nepareizi. Paeksperimentējot ar Excel vidē izstrādāto datora aprēķinu

programmu (skat. 3. pielikumā), var nonākt pie slēdziena, ka pieļaujot kļūdu koeficientu

izvēlē, ēkas zibens aizsardzības kategorija var saglabāties un neizmainīties.

Starpība aizsardzības kategorijās starp padomju laikos izstrādāto RD 34.21.122-87

instrukciju un Eiropā spēkā esošām normām ENV 61024-1 ir tā, ka padomju izstrādātajā RD

34.21.122-87 instrukcijā ir I, II, un III ēku un celtľu zibens aizsardzības kategorijas, bet

61

Eiropā spēkā esošajās normās ENV 61024-1 ir I, II, III un IV zibens aizsardzības kategorijas.

Eiropas normās ir lielāks kategoriju skaits, bet, papētot dziļāk šīs kategorijas var redzēt, ka

solis starp I un II kategoriju ir ļoti niecīgs un atšķirības starp šīm kategorijām ir mazas. Pēc

Eiropas normām visām aizsardzības kategorijām var lietot visas aizsardzības metodes,

attiecīgi katrai aizsardzības kategorijai ievērojot savus parametrus. Saskaľā ar padomju

instrukciju RD 34.21.122-87 visām aizsardzības kategorijām nevar lietot jebkuras

aizsardzības metodes. Piemēram, I aizsardzības kategorijai lietot tikai stieľa veida un troses

zibens aizsardzību, bet tīklojuma metodi lietot nedrīkst. Tīklojuma metodi var lietot II un III

aizsardzības kategorijai. Tas rada problēmas, jo izstrādājot zibens aizsardzības projektu ēkai

vai celtnei atbilstoši Eiropas vai Vācijas normām ( I kategorijas ēkai paredzot zibens

aizsardzību ar tīklojuma metodi), ugunsdzēsēji var nesaskaľot projektu un neļaut nodot ēku

ekspluatācijā, balstoties uz padomju laikos izstrādāto instrukciju.

I kategorijas ēkām Padomju Savienībā tīklojuma metode nebija paredzēta, jo tai būtu

nepieciešams izmantot daudz vairāk materiālu nekā zibens uztvērēja stieľa metodei vai troses

metodei. Citas atšķirības nav redzamas.

Veicot daţādus aprēķinus Eiropas normās liels uzsvars likts uz daţādiem koeficientiem,

pēc kuriem var noteikt ēkas vai celtnes aizsardzības kategoriju un drošos attālumus, bet

padomju normās aizsardzības kategorijas nosaka pēc speciāli izveidotas tabulas un aprēķinu

daļa atkrīt. Drošie attālumi padomju normās noteikti pēc formulām, zinot attiecīgos ēkas,

zemējuma, zibens novedēju parametrus. Eiropas normās arī pielieto formulas, kurās

nepieciešams ievadīt attiecīgos koeficientus. Eiropā pielietojamā metode šķiet labāka, jo

padomju normās viens no nosacījumiem, nosakot drošos attālumus, ir nepieciešamība zināt

ēkas augstumu, zemējuma konstrukciju un ekvivalento īpatnējo grunts pretestību. Lai noteiktu

ekvivalento īpatnējo grunts pretestību, nepieciešams veikt grunts īpatnējās pretestības

mērīšanu. Pēc Eiropas normām drošo attālumu noteikšanai nav nepieciešams veikt grunts

īpatnējās pretestības noteikšanu. Ja ēkai jau ir elektroiekārtu zemējuma kontūrs, pie kura var

pievienot zibens aizsardzību, tad pēc Eiropas normām drošo attālumu aprēķins neprasīs daudz

laika, jo īpatnējā grunts pretestība nav jānosaka.

Pēdējo gadu laikā strauji palielinājusies lielu veikalu būvniecība, kuru platība aizľem

lielus laukumus. Pārsvarā šiem veikaliem, lai nodrošinātu dabīgo apgaismojumu atbilstoši

LBN, nepieciešams paredzēt uz jumtiem logus, kas nodrošinātu dienas gaismas iekļūšanu ēkā,

kā arī atbilstoši ugunsdrošības normām nodrošinātu dūmu nosūkšanu. Eiropas normās ir

padomāts kā uz jumtiem logiem veikt aizsardzību, bet padomju normās nekas nav minēts par

jumta logu aizsardzību.

62

Eiropas normās ļoti daudz ilustrētu attēlu, pēc kuriem var ļoti labi saprast daţādu

mezglu aizsardzības risinājumus, daţādu elementu stiprinājumu veidus. Turpretim padomju

izstrādātajā instrukcijā nav neviena attēla. Padomju instrukcijā nekas nav minēts par daţādu

ventilācijas iekārtu aizsardzību uz ēkas jumtiem. Eiropas normās doti ļoti labi ilustrēti attēli ar

paskaidrojumiem, kā pareizi novietot zibens uztvērējus, ko no ventilācijas iekārtām drīkst un

ko nedrīkst pievienot pie zibens aizsardzības sistēmas. Izstrādājot jaunās Latvijas normas būtu

nepieciešams, lai no Eiropas normām pārľemtu bagāto vizuālo attēlu klāstu un skaidrojumus,

jo tas ļoti atvieglo normu izpratni un pielietošanu ne tikai augstas klases speciālistiem, bet arī

cilvēkiem, kas nav saistīti ar zibens aizsardzības sistēmu projektēšanu un celtniecību.

63

4. PĀRSPRIEGUMA AIZSARDZĪBAS KLASISKĀS

METODES ĒKĀM EIROPAS VALSTĪS UN LATVIJĀ

Klasiskajā zibens aizsardzībā var izdalīt četras aizsardzības metodes. Visas šīs metodes

apskatītas apakšnodaļās. Bez klasiskās zibens aizsardzības metodes vēl pēdējo desmitu gadu

laikā lieto aktīvo zibens aizsardzības metodi, kas apskatīta atsevišķi 5. nodaļā.

Klasiskajā zibens aizsardzībā katrai metodei ir savi trūkumi un priekšrocības. Vienai

metodei jāizmanto mazāk materiālu, lai veiktu iekārtas uzstādīšanu, bet citai metodi var būt

grūtības ierīci piestiprināt pie jumta konstrukcijām. Daudzas ēkas un celtnes nav standarta

kastītes, jo tām ir daţādas formas un arī daţādi jumta līmeľi. Bez tam katrai ēkai var būt

izvietotas uz jumta daţādas iekārtas. Līdz ar to zibens aizsardzība katrai ēkai vai celtnei ir

individuāla un neatkārtojama, izľemot daudzdzīvokļu mājas, kas tika celtas padomju laikos,

kad viss pārsvarā būvēts pēc tipveida projektiem un vieniem standartiem. Var gadīties, ka ēkai

vai celtnei nepieciešams pielietot vienu aizsardzības metodi, bet turpretim cietai ēkai vai

celtnei var pielietot vairākas metodes apvienoti un daţādākās variācijās. Šādas iespējas

neizslēdz ne Latvijā, ne arī Eiropas normās. Eiropas valstīs vairāk praktizē, ka parastām un

vienkāršam ēkām vai celtnēm, kur nav sareţģītas konfigurācijas un daudz daţādu elementu uz

jumtiem, zibens aizsardzību projektē projektētāji, vai montāţas firmas, vai zibens aizsardzību

iekārtu pārdošanas firmas. Sareţģītos gadījumos, piemēram, Vācijā, lai uzprojektētu zibens

aizsardzību, projektētāji grieţas speciālos zinātniskajos zibens izpētes centros vai

laboratorijās, lai tur viľiem izrēķinātu un noteiktu kādas metodes pielietot zibens aizsardzībai.

Latvijā šādas situācijas nav un zibens aizsardzību gan vienkāršām, gan sareţģītām ēkām

izstrādā projektētāji un nepieciešamības gadījumā grieţas firmās, kas pārstāv un tirgo kādas

firmas zibens aizsardzības sistēmas. Konsultējoties ar šīm firmām, vai šī firma sūta projektu

uz ārzemēm, lai tur speciālisti veiktu aprēķinus.

4.1. Stieņa veida aizsardzības metode

Kā pirmo metodi klasiskajā zibens aizsardzībā var minēt vienkāršāko metodi, kurā

izmanto zibens uztvērēja stieni - stieľa veida zibens uztvērēja metodi. Pārsvarā šo metodi RD

34.21.122-87 instrukcijā dēvē par stieľa veida zibens aizsardzības metodi, kuras pamatā ir

zibens uztvērējs, kas veidots no stieľa, ko tālāk ar zibens novedēju palīdzību savieno ar

zemējumu. Eiropā pēc spēkā esošām normām ENV 61024-1 arī stieľa veida zibens uztvērēju

lieto, bet šo stieľa veida zibens uztvērēju attiecina uz leľķa aizsardzības metodi. Šīs metodes

64

mazliet atšķiras savā starpā, kaut gan izmanto aizsardzību, kas idejiski balstītās uz viena

principa. Pēc Eiropas normām stieľa veida zibens uztvērējam veido aizsargājamo leľķi

attiecīgajai ēkas vai celtnes aizsardzības kategorijai. Atšķirība ir tā, ka, ja ir augstākas

kategorijas zibens aizsardzība ēkai vai celtnei, tad šis aizsargājamā laukuma leľķis samazinās,

bet, ja zibens aizsardzības kategorija ir IV, tad pie tāda paša zibens uztvērēja stieľa šis

aizsardzības laukums būs lielāks, jo aizsargājamais leľķis arī ir lielāks.

Ja šo zibens aizsardzības modeli salīdzina ar nevienādmalu trīsstūri (skat. 4.1. attēlā),

kura katetes veido 900 leľķi, tad hipotenūza attiecība pret pamata kateti atkarībā no leľķa ,

kas ir starp otru kateti un hipotenūzu, veido aizsardzības laukumu S.

4.1. att. Stieľa veida leľķa zibens aizsardzības modelis

Leľķa metodi galvenokārt lieto, lai pasargātu uz jumta izvietotas atsevišķas stāvošas

iekārtas vai uz blakus stāvošiem augstiem skursteľiem vai torľiem izvietotu zibens uztvērēja

stieni, kas aizsargā blakus esošu ēku vai celtni.

Pārsvarā mūsdienās uz ēkas jumtiem izvieto daţādas ventilācijas iekārtas, daţādus

ventilācijas izvadus, ugunsgrēka dūmu novadīšanas lūkas, dūmeľus un antenas u.c.

Lielākoties jumti nav viendabīgi līdzeni un šie daţādie izvadi jāaizsargā pret tiešiem zibens

trāpījumiem. Leľķa metodei ir gan savas priekšrocības, gan trūkumi. Priekšrocības ir tās, ka,

uzstādot uz mazākas ēkas vienu vai divus zibens uztvērējus, neizmanto daudz materiālu, kā to

pieprasa lodes vai tīkla aizsardzības metodes. Pielietojot samērā maz materiālu, zibens

aizsardzības uzstādīšanas laiks un izmaksas samazinās, kas ir viens no būtiskākajiem

mūsdienu prasību rādītājiem. Jo vienkāršāka konstrukcija un mazāk materiālu, jo vieglāka

65

zibens aizsardzības apkalpošana un ekspluatācija. Pie mazāku materiālu kopskaita mazāka ir

varbūtība, ka zibens aizsardzības sistēma izies no ierindas.

Šai aizsardzības metodei piemīt arī savi trūkumi. Ja ēkas izmēri ir pārāk lieli, tad var

nākties uzstādīt pārāk daudz zibens uztvērējus, jo izvietot augstākus mastus ar zibens

uztvērējiem nav lietderīgi, tā kā palielinot mastu augstumu aizsardzības rādiuss tik strauji

nepalielinās. Tādēļ nav lietderīgi palielināt mastu augstumu jau virs kādiem pieciem metriem

virs ēkas jumta. Bez tam vizuāli bojā skatu, ja uz ēkas jumta ir pārāk gari uztvērēji. Problēmas

rodas arī ar garu mastu stiprināšanu, jo bieţi izrādās, ka nav pie ēkas projektēšanas ľemts vērā

tas, ka būs nepieciešams stiprināt augstu mastu zibens uztvērējam. Arī bieţi novietotām ēkām

rodas problēmas ar augstu mastu stiprināšanu. Lielākoties dzīvē notiek tā, ka skursteľi uz

ēkas jumta vai citi izvadi pie kuriem varētu stiprināt mastu neatrodas izdevīgās vietās, kur

nepieciešams stiprināt augsto mastu. Tas nozīmē, ka vēl papildus būs jāuzstāda zibens

uztvērējs arī uz skursteľa vai izvada, ja augstais masts ar zibens uztvērēju nenosegs šo

skursteni vai izvadu, un tas atradīsies zibens iespējamā trāpījuma zonā.

Ja ir pietiekoši labs variants un izdodas piestiprināt mastu pie kāda skursteľa, metāliska

izvada no ēkas vai pie kāda ēka konstrukcijas elementa, tad bieţi augstākiem mastiem jādomā

par atsaitēm. Mastiem augstākiem par 5 m obligāti būtu nepieciešams paredzēt atsaites, jo ar

to stiprinājumu, kas pārsvarā ir pie masta pamatnes, augstiem mastiem var nepietikt un vēja

ietekmē šo mastu var nogāzt. Bieţi negaisa laikā ir liels vējš, kurš garu nenostiprinātu mastu

var nogāzt un tad var nepietikt laika, un var būt bīstami, to atjaunot uz ēkas jumta un

nodrošināt nepieciešamo aizsardzību pret tiešu zibens trāpījumu. Vējš, kuru nedrīkst izslēgt

un ar kuru jārēķinās, ir ne tikai negaisa laikā. Kā zināms, tad piejūras rajonos jārēķinās ar

stiprāku vēja intensitāti nekā dziļāk kontinentālajā daļā. Projektējot augstus mastus būtu

nepieciešams griezties Meteoroloģijas centros, kur iespējams dabūt precīzākus un

izsmeļošākus datus par valdošajiem vējiem projektējamā rajonā, kā arī vidējos gada vēja

intensitātes datus, lai pareizi projektētu augstu mastu un pareizi aprēķinātu nepieciešamo

stiprinājumu, masta slogojumus un atsaites, kas nodrošinātu normālu masta funkcionēšanu.

Bieţi rūpnieciskajā sektorā sastopami augsti skursteľi, kurus var izmantot, lai uz tiem

uzstādītu mastu ar zibens uztvērēju. Šāds piemērs ir ilustrēts 4.2. attēlā, kad uz skursteľa

uzstādīts zibens uztvērējs ar mastu un ēku, kas atrodas blakus skurstenim aizsargā pret tiešu

zibens trāpījumu.

66

4.2. att. Ēkas aizsardzība ar leľķa metodi

izmantojot blakus stāvošu augstu skursteni

Eiropas nomās ENV 61024-1 un Vācijas DIN normās atkarībā no ēkas un celtnes

aizsardzības klases un uztvērēja augstuma izveidotas līknes ar attiecīgo aizsardzības leľķi ,

kuras var izmantot projektējot zibens aizsardzību ar leľķa metodi. Gan Eiropas normās, gan

Vācijas normās izveidotas daţādas tabulas, pēc kurām var vadīties projektējot pretzibens

aizsardzības sistēmas, kā rezultātā samazināta aprēķinu daļa, kura jāveic projektētajam. Zinot

ēkas attiecīgo aizsardzības klasi, pēc tabulas var noteikt cik liels būs aizsardzības leľķis, kuru

veido noteikta augstuma zibens uztvērējs.

4.3. attēlā parādīts aizsardzības leľķis atkarībā no zibens uztvērēja augstuma pēc

Eiropas un Vācijas normām.

4.3. att. Aizsardzības leľķis atkarībā no

aizsardzības klases ēkai vai celtnei attiecībā

pret zibens uztvērēja augstumu

67

Katrai aizsardzības klasei izveidota sava līkne, kura atkarībā no uztvērēja augstuma

veido attiecīgo aizsardzības leľķi . Pēc līknēm var redzēt, ka maziem augstumiem leľķa nav

un tas ir vertikāls, bet, palielinoties zibens uztvērēja augstumam vai tā novietojumam attiecībā

pret aizsargājamo objektu, sāk veidoties aizsardzības leľķis. Pie maziem augstumiem ir

pieľemts, ka aizsardzības leľķis ir 450. No līknēm var redzēt, ka pirmajai ēku un celtľu

aizsardzības klasei leľķis attiecībā pret uztvērēja augstumu samazinās straujāk un, ja uztvērējs

attiecībā pret aizsargājamo objektu ir 20 m augstumā, tad veidojas tikai 300 aizsardzības

leľķis. Turpretim ceturtajai aizsardzības klasei, kurai atbilst privātmājas un mazsvarīgi

objekti, aizsardzības leľķis pēc līknes ir lielāks. Tos pašus 300 grādus jau var panākt pie 60 m

augstu novietota zibens uztvērēja attiecībā pret aizsargājamo objektu. No šīm līknēm izriet arī

tas negatīvais moments, ka celt augstus mastus nav lietderīgi, jo aizsardzības leľķis samazinās

attiecīgi palielinoties masta augstumam un samazinās efekts. Rezultātā lielām un svarīgām

ēkām, kuras atbilst pirmajai vai otrajai aizsardzības klasei labāk izskatīt citu aizsardzības

metodi.

Eiropas normās visām četrām ēku un celtľu aizsardzības kategorijām var pielietot leľķa

aizsardzības metodi. Šo aizsardzības metodi var pielīdzināt padomju stieľa veida zibens

aizsardzības metodei, kuru pēc instrukcijas RD 34.21.122-87 var lietot visām trijām ēku un

celtľu aizsardzības kategorijām. Salīdzinot padomju normas ar Eiropas, jāatzīmē, ka padomju

normās nav izstrādātas tabulas un dots aizsardzības leľķis. Tas ir jāaprēķina pēc formulām

(aprēķinu skat. 1. pielikumā). Padomju normās noteiktas divas aizsardzības zonas -

aizsardzības zona A un aizsardzības zona B. Aizsardzības zonai A ir lielāks aizsardzības

drošums nekā aizsardzības zonai B. Eiropas normās katra aizsardzības kategorija nav sadalīta

A un B aizsardzības zonās un līknēm 4.3 attēlā ir tikai viena aizsardzības zona.

4.2. Ēku atmosfēras pārsprieguma aizsardzība ar rotējošās sfēras metodi

Izpētot vairāk zibeni, zinātnieki nāca klajā ar secinājumu, ka līderis var veikt kustību uz

jebkuru pusi. Pie šāda slēdziena nonāca, kad redzēja, ka katra zibens izlāde notiek pa

haotiskām lauzītām taisnēm un katrs zibens spēriens ir savādāks un neatkārtojams. Ja līderis

jebkurā punktā nevarētu veikt kustību uz jebkuru pusi, tad būtu vērojama viendabīga kustība

un zibens izlāde būtu taisni vērsta zemes vai debess virzienā. Ar neapbruľotu aci var uz īsu

brīdi zibens izlādes laikā konstatēt, ka zibens spēriena kustība notiek daţādos virzienos un tā

ir haotiska. Zinātnieki secināja, ka, ja līderis sāk kustību no viena punkta, tad prognozēt, kurā

virzienā tālāk notiks līdera kustība un cik gara tā būs, nav iespējams. Sakarā ar to, ka kustība

68

var notikt jebkurā virzienā, līdz nākošā līdera sākuma punktam, tad šī līdera kustība var veidot

iedomātu lodi ar līdera sākumu tās centrā. Pēc šāda secinājuma nonāk, ja salīdzina iepriekšējā

nodaļā apskatīto leľķa metodi ar lodes metodi. Lodes metode ir precīzāka un nodrošina

labāku aizsardzību. Ja izmanto jau iepriekš apskatīto stieľa veida zibens uztvērēju, ko

apskatīja leľķa metodē, tad lodes gadījumā iepriekšējā hipotenūza vairs nav taisne, bet veido

izliektu malu (ilustrēta 4.4. attēlā).

4.4. att. Stieľa veida lodes zibens aizsardzības modelis

Salīdzinot abas metodes var secināt, ka, izmantojot vienāda garuma zibens uztvērēju

stieľus, leľķa metodei aizsardzības laukums S būs lielāks nekā tas lodes aizsardzības metodei,

jo hipotenūza, kas leľķa metodē it taisna, lodes metodē ir ieliekta uz iekšu, kā rezultātā

aizsargājamā telpa samazinās.

Arī lodes (riľķa) metodi tāpat kā leľķa metodi Eiropas normās atļauts izmantot visām

četrām zibens aizsardzības kategorijām. Katrai kategorijai mainās lodes riľķa rādiuss R, kurš

palielinoties zibens aizsardzības drošības kategorijai samazinās un pretēji. Eiropas normām

atbilstošs rotējošas sfēras rādiuss attiecīgai aizsardzības kategorijai ilustrēts 4.5. attēlā.

69

4.5. att. Lodes zibens aizsardzības izmēri

rotējošas sfēras rādiusam

Padomju Savienībā izstrādātajā instrukcijā RD 34.21.122-87 lodes metode tikai

pieminēta kā aizsardzība virs viegli uzliesmojošu tvertľu vākiem un elpošanas caurulēm, un

vārstiem, lai nodrošinātu neaizdegšanos izplūstošiem degvielas vai viegli uzliesmojošo vielu

tvaikiem. Atsevišķi ēkām vai celtnēm nav lietota šāda zibens aizsardzības metode.

Lodes metodei, lai to labāk izprastu, var izskatīt šādu aizsardzības noteikšanas

paľēmienu (skat. 4.5. attēlu). Neviens aizsargājamā tilpuma punkts nedrīkst saskarties ar

zibens aizsardzības lodi. Zibens aizsardzības lodi ripina pa modeļa pamatni visos iespējamos

virzienos attiecībā pret aizsardzības zonu un virs tās. Zibens aizsardzības lode drīkst

pieskarties zibens strāvas noľēmēja ierīcei. Ja kādā citā vietā pie ēkas pieskaras lode, tad

nepieciešams šo vietu aizsargāt vai arī pārvietot uzlikto uztvērēju uz ēkas, vai uzstādīt vēl

papildus uztvērējus. Šī metode vairāk ieteicama sareţģītām ēkām, piemēram, baznīcām un

rūpnieciskiem uzľēmumiem. Šo metodi var izmantot ēkām, kuru augstums nepārsniedz 60 m.

augstākām ēkām jādomā par citu aizsardzības metodi.

4.5. att. Lodes aizsardzības modelis

70

4.5. attēlā var redzēt, ka lode labajā pusē pieskaras ēkas jumtam. Šajā punktā var notikt

zibens trāpījums, līdz ar to šajā punktā nepieciešams paredzēt zibens uztvērēju vai pa jumta

malu novilktu trosi, vai cita veida uztvērēju.

4.3. Ēku atmosfēras pārsprieguma aizsardzība ar tīklojumu metodi

Bez divām iepriekš apskatītajam metodēm - leľķa un lodes, vēl ir trešā aizsardzības

metode, kuru pielieto klasiskajā zibens aizsardzībā. Šo aizsardzības metodi dēvē par tīkla

aizsardzības metodi. Šādi to dēvē tādēļ, ka zibens uztvērēju uz jumta veido kā tīklu ar

noteiktu tīkla acs lielumu. Acs lielums Eiropas normām noteikts katrai aizsardzības

kategorijai savs. Jo augstāka aizsardzības kategorija ēkai vai celtnei, jo tīkla acs izmēri būs

mazāki un pretēji. Šo aizsardzības metodi pēc Eiropas normām var izmantot visām četrām

aizsardzības kategorijām. Pēc padomju instrukcijas šo aizsardzības metodi var pielietot otrajai

un trešajai aizsardzības kategorijai. Pirmajai aizsardzības kategorijai šāda aizsardzības metode

nav pieminēta.

Šādu metodi izdevīgi lietot ēkām ar lieliem līdzeniem jumta laukumiem, uz kuriem nav

uzstādītas daţādas iekārtas. Ja uz šādiem jumtiem izvieto daţādas iekārtas, tās nepieciešams

papildus aizsargāt ar atsevišķi stāvošiem uztvērējiem vai troses zibens uztvērējiem, jo tīkla

metode nenodrošina aizsardzību iekārtām, kuras izvietotas uz jumta un atrodas augstāk par

aizsardzības tīklu. Viendabīgi lieli jumta laukumi bez daţādam iekārtām mūsdienās reti

sastopami. Pat uz lieliem angāriem, kurus izmanto par noliktavām, arī mēdz izvietot daţādas

iekārtas. Pēdējo gadu laikā Latvijā strauji palielinājusies lielu veikalu būvniecība. Daudziem

šiem veikaliem ir līdzenas lielu jumtu platības, uz kurām ļoti labi var izmantot tīklojuma

zibens aizsardzības metodi. Bieţi to jāapvieno ar otrām divām iepriekš minētajām metodēm.

Tīklojums ir ļoti labs lielu laukumu aizsardzībai, jo ar abām iepriekš apskatītajām metodēm

ļoti sareţģīti aizsargāt lielus jumta laukumus. Lai aizsargātu ar leľķa metodi lielu jumta

laukumu, būtu nepieciešams uzstādīt ļoti daudzus atsevišķi stāvošus uztvērējus. Atkarībā no

uztvērēju augstuma mainītos to skaits. Daudzus uztvērējus uz līdzena jumta problemātiski

piestiprināt un, ja šie uztvērēji ir vairākus metrus gari un tie paceļas virs jumta, tad tas arī bojā

ēkas vai celtnes vizuālo skatu. Tīkla metodē vieglāk stiprināt un tīkls nepaceļas virs ēkas

jumta, kā atsevišķi stāvoši uztvērēji, un nebojā ēkas dizainu. Ja jumts pilnībā līdzens ar ļoti

niecīgu slīpumu, tad izvietot zibens aizsardzības tīklojumu uz lieliem jumta laukumiem var

bez lielām problēmām. Ja slīpums jumtam ir liels, pēc padomju instrukcijas tīklojuma metodi

jumtam var lietot tikai tad, ja jumta slīpums attiecībā pret taisnu jumtu nepārsniedz 1:8. Pēc

Eiropas normām jumta slīpums nedrīkst pārsniegt septiľus grādus. Ja jumta slīpumi ir lielāki,

71

tad jāizmanto cita aizsardzības metode. Jumta slīpums tīklojuma aizsardzības metodei ir

reglamentēts, jo ziemas laikā, uzsniegot sniegam un mainoties gaisa temperatūrai, tas bieţi

piesalst pie jumta. Pavasarī sasalušais un sasnigušais sniegs uz jumta sāk kust, un uz slīpiem

jumtiem kūstošais sniegs veido šļūdoľus, kas kopā ar ledus gabaliem slīd nost no jumta.

Slīdēšanas rezultātā var sabojāt vai pilnībā iznīcināt zibens aizsardzības tīklojumu.

Pēc instrukcijas RD 34.21.122-87, zibens aizsardzības sieta acs izmēri II aizsardzības

kategorijai ēkām vai celtnēm ir 6x6 m, bet III aizsardzības kategorijai - 12x12 m. Eiropas

normās minēts, ka šo aizsardzības metodi var lietot visām aizsardzības kategorijām. 4.6. attēlā

parādīta ēka ar iespējamo zibens sieta uzklāšanu un tīkla acs izmēriem katrai aizsardzības

kategorijai atbilstoši Eiropas normām.

4.6. att. Tīkla aizsardzības metode

4.6. attēlā var redzēt, ka I aizsardzības kategorijai tīkla acs izmēri ir 5x5 m, II

aizsardzības kategorijai - 10x10 m, III aizsardzības kategorijai - 15x15 m un IV aizsardzības

kategorijai - 20x20 m.

Salīdzinot savā starpā tīkla acs izmēru, kuru lieto Eiropā un kuri minēti padomju

instrukcijā redzam, ka II aizsardzības kategorijas izmēri pēc instrukcijas ir starp I un II

kategoriju Eiropas normās, bet III aizsardzības kategorijas izmēri ir starp II un III kategoriju.

Starp normām pastāv atšķirības un ļoti labi to var redzēt tieši pēc tīkla acs aizsardzības

metodes.

72

4.4. Ēku atmosfēras pārsprieguma aizsardzība ar troses metodi

Padomju Savienībā pastāvēja problēmas ar materiāliem. Bez tam daţkārt, lai ēkas un

celtnes nodrošinātu pret tiešiem zibens trāpījumiem, nebija iespējams izvietot uz blakus ēkas

vai celtnes attiecīgajā augstumā stieľa veida zibens uztvērējus. Tādēļ, lai aizsardzība nosegtu

ēku, veidoja daţādas zibens uztvērēju trošu metodes. Daţādi aizsardzības laukumi, kurus

veido trošu zibens aizsardzība, doti 1.pielikumā.

Ar diviem mastiem un no viena masta līdz otram nostieptu trosi var panākt labu zibens

aizsardzības laukumu, jo, ja būtu nepieciešams atsevišķi novietot stieľa veida zibens

uztvērējus, tad to skaits atkarībā no nepieciešamā ēkas vai celtnes aizsardzības garuma būtu

liels, kas izmaksātu finansiāli dārgāk.

Eiropas normas atsevišķi neizdala metodi, kur lieto troses kā zibens uztvērējus, bet šādu

aizsardzību lieto. Bieţi šādu aizsardzību lieto uz lielu ēku vai celtľu jumtiem, kur daudz ārējo

iekārtu, pārsvarā ventilācijas agregāti. Piemēram, lielveikaliem uz jumtiem uzstāda

ventilācijas vai dzesēšanas agregātus, ko bieţi uzstāda kompleksi. Tā rezultātā aizľem

ievērojamas platības. Bieţi šos agregātus novieto vienu pie otra pēc iespējas tuvāk, pirmkārt,

lai aizľemtu mazāku jumta daļu, otrkārt, ventilācijas iekārtu ārējiem blokiem starp daţādiem

agregātiem – vārstiem, pārplūdes vārstiem, redaktoriem u.c. nepieciešams, lai būtu mazi

attālumi. Tas saistīs ar daţādiem enerģijas zudumiem, kā arī lieli attālumi starp daţādām

ventilācijas ārējo bloku ierīcēm sareţģī visu komplekso ventilācijas sistēmu, jo papildus

jāuzstāda daţādi vārsti, dzinēji, vadības bloki, lai nodrošinātu pareizu ventilācijas iekārtu

funkcionēšanu. Rezultātā ventilācijas agregātu aizľemtie laukumi ir vairāki 10 m2 un tas rada

problēmas zibens aizsardzības sistēmas uzstādīšanai, lai nodrošinātu šo ventilācijas agregātu

aizsardzību pret tiešiem zibens trāpījumiem. Pārsvarā šo ventilācijas sistēmu kopums izmaksā

ļoti lielus līdzekļus un nepareiza to aizsardzība var radīt lielus materiālus zaudējumus. Eiropas

valstīs daudz domā par šādu iekārtu aizsardzību, jo tām ir liela materiālā vērtība, bet līdzekļu

labas zibens aizsardzības izveidošanai nav tik daudz, cik var būt lieli zaudējumi, ja sabojā

kādu lielu ventilācijas agregātu. Ja grūto apstākļu dēļ nav iespējams izmantot kādu no citām

zibens aizsardzības metodēm, tad pielieto zibens aizsardzības trošu metodi, kur troses kalpo

kā zibens uztvērēji. Pielietojot aizsardzībai troses jāľem vērā daţi diezgan būtiski nosacījumi.

Viens no nosacījumiem, kas ir arī viens no svarīgākajiem, tas ir drošu attālumu ievērošana.

Zināms, ka trosi iekar starp diviem vai vairākiem mastiem. Starp aizsargājamiem objektiem

un starp trosi vai vairākām trosēm jānodrošina droši attālumi, kuros nevar notikt potenciāla

pārlekšana no zibens uztvērēja troses uz aizsargājamajiem objektiem.

73

Vēl jāľem vērā izmantotā materiāla īpašības un daţādi stiepes un lieces parametri

trosēm, jo, kā zināms, iekārtas trose ieliecas. Trosi nedrīkst pārāk nospriegot un arī iekārt

pārāk vaļīgi, jo nospriegota trose ziemā var pārtrūkt ( metāli pazeminoties temperatūrai

saraujas), bet, ja trose iekārta pārāk vaļīgi (vasarā tā pie temperatūras palielināšanās

izstiepsies), var tikt neievēroti nepieciešamie drošie attālumi līdz aizsargājamam objektam.

Rezultātā tieša zibens trāpījuma gadījumā potenciāls var pārlekt uz aizsargājamo objektu.

4.5. Ēku atmosfēras pārsprieguma aizsardzība ar dabīgo materiālu metodi

Bez daţāda veida zibens uztvērējiem, tīklojuma metodes, trošu metodes var izmantot

pašas ēkas vai celtnes jumta segumu, ja tas ir no metāla vai skārda. Šo zibens aizsardzību

pieskaita dabīgo materiālu izmantošanas metodei, jo šajā metodē papildus neuzstāda

mākslīgos zibens uztvērējus, bet par pamatu izmanto pašas ēkas vai celtnes būvēšanai

nepieciešamos materiālus.

Lai izmantotu metāla jumtu, kas nav viengabala, nepieciešams starp metāla jumta

plāksnēm nodrošināt labu kontaktu, jo pretējā gadījumā zibens trāpījuma rezultātā var sabojāt

jumta segumu. Lielā pārejas pretestība veicinās lielāku strāvas iedarbību trāpīšanas punktā.

Izmantojot metāla jumtus par pamatu zibens aizsardzībai nepieciešams ievērot arī minimāli

noteiktos metāla biezumus, jo pretējā gadījumā jumta segums bojājas. Minimālie metāla

biezumi ir noteikti Eiropas normās daţādiem materiāliem. Dabīgo materiālu izmantošanu

zibens aizsardzībai pieļauj gan instrukcija RD 34.21.122-87, gan Eiropas ENV 61024-1

normas. Padomju instrukcija visām aizsardzības kategorijām liek, pirmkārt, kā pamatu

izmantot šos dabīgos materiālus un tikai tad, ja kāda iemesla vai apstākļa dēļ dabīgos jumta

materiālus nav iespējams izmantot, izmantot mākslīgās zibens aizsardzības metodes.

Secinājumi

Pieredze rāda, ka līdzenu ideālu jumtu ir gauţām maz un bieţi nākas vienai ēkai vai

celtnei izmantot divas vai pat vairākas metodes. Bieţi jumti ir nelīdzeni ar daţādiem

izvirzījumiem un uz jumtiem izvada daţādas šahtas, skursteľus, antenas, ventilācijas

agregātus u.c., kas sareţģī ēkas un celtnes aizsardzību no pārsprieguma. Mūsdienās nepietiek

pārzināt vienu vai divas aizsardzības metodes, bet jāzina visas metodes un nianses, kas ar tām

saistītas. Daţādu metoţu izmantošana un apvienošana var atvieglot zibens aizsardzības

sistēmas veidošanu, kas daţreiz var izvērsties par sareţģītu procesu ne tikai no izveidošanas

viedokļa. Šis modelis jāspēj pasniegt kā ideālākais risinājums pat tad, ja daţreiz nākas ziedot

74

ēkas estētisko izskatu un veidolu. Projektētājam grūtākais ir pierādīt gan arhitektiem, gan ēku

un celtľu īpašniekiem, ka izveidotais aizsardzības modelis ir jāuzstāda un atkāpes nevar būt,

jo pretējā gadījumā apdraudēta ēkas drošība. Grūtākais pierādīt un argumentēt šo drošību, jo

mūsdienās neviens negrib ieguldīt finanses netaustāmās lietās uzskatot, ka „zibens manā ēkā

neiespers”. Un nekas liels nenotiks, ja arī trāpīs. Drūmā dzīves pieredze rāda, ka skopais

maksā divreiz un vēl vairāk.

Eiropas normās ļoti vienkārši un konkrēti parādītas aizsardzības metodes. Visas metodes

atļauts pielietot katrai ēku aizsardzības kategorijai, attiecīgi ievērojot noteiktos parametrus.

Tas atvieglo projektu izstrādi, jo vadoties no padomju instrukcijas, nedrīkst visas metodes

lietot visām (jebkurām) aizsardzības kategorijām. Ja projektēšanā bijis ilgāks pārtraukums,

viegli aizmirst, kurai aizsardzības kategorijai kura metode piemērojama. Eiropas normas

vieglāk atcerēties un zināt, ka jebkurai aizsardzības kategorijai var pielietot jebkuru

aizsardzības metodi. Eiropas normās noteikti visi aizsardzības leľķi un rādiusi, kurus veido

zibens aizsardzības iekārtas, bet pēc padomju normām pat vienkāršākiem gadījumiem jārēķina

aizsargājamās zonas.

75

5. ĒKU UN CELTŅU AKTĪVĀ ZIBENS AIZSARDZĪBAS

METODE

5.1. Aktīvās zibens aizsardzības darbības princips

Pēdējo gadu laikā plaši izvēršas aktīvās zibens aizsardzības sistēmas izmantošana.

Aktīvā aizsardzības sistēma radīta divdesmitā gadsimta sešdesmitajos gados, bet sākotnēji šī

sistēma neguva nekādu atzinību, jo tajā izmantoja radioaktīvos izotopus, lai radītu jonizētu

gaisu ap uztvērēju, kas sekmētu zibens izlādi šajā uztvērējā. Attīstoties tehnoloģijām, rodas

jauni principi, kā panākt, lai notiktu gaisa jonizācija ap zibens uztvērēju un sākotnējo

radioaktīvo zibens uztvērēju aizstāj veselībai un videi mazāk bīstams aktīvās aizsardzības

zibens uztvērējs. Bez radioaktīvo izotopu izmantošanas zināmi un mūsdienās radīti trīs

principi, lai gaisu ap zibens uztvērēju jonizētu un zibens uztvērēju pieskaitītu aktīvajam

zibens uztvērējam.

Otrais darbības princips balstīts uz pjezo elementu izmantošanu. To pašu elementu, ko

izmanto šķiltavās bez kramiľa, lai radītu dzirksteli. Lai negaisa laikā notiktu gaisa jonizācija,

zibens uztvērējā iebūvēja vēja dzirnaviľas, kuras darbināja pjezo elementu un tas radīja gaisa

jonizāciju. Taču radās šaubas tā darboties spējā, jo, lai notiktu gaisa jonizācija, bija

nepieciešams vējš, bet, ja negaisa laikā vējš bija mazs vai vispār nebija, tad aktīvās zibens

aizsardzības uztvērējs varēja nepildīt savu funkciju un no aktīvās sistēmas palikt par pasīvo.

Tāda sistēma vairs nenodrošināja nepieciešamo aizsardzību. Līdz ar to šādam zibens

uztvērējam daudz piekritēju nebija.

Trešais darbības princips izstrādāts balstoties uz elektronikas mikroshēmu, kura reaģē uz

faktoriem, kas vēsta pa iespējamo negaisa sākšanos un sāk jonizēt gaisu, lai uz negaisa

sākumu gaiss ap aktīvo zibens uztvērēju jau būtu jonizēts un uztvērējs būtu gatavs darbam.

Arī pret šo principu daudzi izturas skeptiski, jo neuzticas tam, ka elektronika negaisa laikā pēc

zibens trāpījuma varētu palikt darbotiesspējīga. Pret to iebilst šīs iekārtas radītāji un pārdevēji,

apgalvojot, ka elektronika ir pašā zibens uztvērējā un zibens trāpījuma laikā tā netiks bojāta.

Šim apgalvojumam par pamatu min daudzos pētījumus un testēšanu. Zināms tā sauktais

“virsmas efekts”, kuru attiecina uz šiem aktīvās zibens aizsardzības uztvērējiem. Liela zibens

izlādes strāva vairākos 10 kA, kas plūst pa šo elektronisko aktīvo uztvērēju, cenšas plūst pa tā

ārējo virsmu. Bez tam šādiem elektroniskiem uztvērējiem iespējams veikt darba kārtības

pārbaudi pat no attāluma. Tas izraisa šaubas, jo gaiss nav tīrs un uztvērēju būtu nepieciešams

76

apkopt vizuāli un notīrīt, tā kā sodrēji un netīrais gaiss, kas nosēţas, var ietekmēt virskārtas

darboties spēju.

Ceturtais darbības princips aktīvai zibens aizsardzībai ir visvienkāršākais. Tas balstās uz

potenciālu starpību pašā zibens uztvērējā. Tā rezultātā uz speciāliem metāla zariem rodas

potenciāls, kas izraisa negaisa laikā dzirksteļošanu, radot koronu un jonizējot apkārtējo gaisu.

Šāda aktīvā uztvērēja radītāji un pārdevēji apgalvo, ka tas ir labāks par iepriekš minētajiem, jo

tam nav nekādu citu detaļu izľemot daţādu metālu sakausējumus, kas speciāli veidoti, lai

negaisa laikā rastos jonizēts gaiss ap šo uztvērēju.

Dotajā brīdī Latvijā nav normu, instrukciju un standartu, kas reglamentētu aktīvās

pārsprieguma aizsardzības metodi un tās izvēli, jo pašlaik Latvijas Republikā spēkā ir

instrukcija RD 34.21.112-87 par zibens aizsardzības ierīkošanu ēkām un celtnēm, kurā nekas

nav teikts par šādu iespējamo ēkas aizsardzību no atmosfēras pārsprieguma. Instrukcija izdota

1987. gadā, kad šādu aizsardzības sistēmu Padomju Savienībā izmantoja ļoti retiem

objektiem, jo tā saturēja radioaktīvu elementu, kā rezultātā šāda zibens aizsardzības sistēma

nav iekļauta RD 34.21.112-87 instrukcijā.

Dotajā brīdī Eiropas Valstīs nav vienotu normu, kas reglamentētu aktīvās zibens

aizsardzības sistēmas izmantošanu. Tajās Eiropas Valstīs, kurās raţo vai atļauts uzstādīt

aktīvās aizsardzības sistēmas, ir savas normas vai nacionālie standarti, vai izmanto citu valstu

normas un nacionālos standartus. Francijā spēkā French Standard NF C 17-102, kuru daudzas

valstis izmanto par pamata standartu, projektējot aktīvās zibens aizsardzības sistēmas.

Standarts NF C 17-102 paredzēts ēku un atklātu laukumu aizsardzībai pret zibeni ar agrās

plūsmas emisijas gaisa spailēm. Franču standartu apstiprina AFNOR ģenerālmenedţera 1995.

gada 5.jūnija lēmums, kas stājies spēkā 1995. gada 5.jūlijā.

Šim standartam neatbilst neviena CEC publikācija vai CENELEC saskaľots

dokuments. Franču standarts NF C 17-102 apraksta galvenos pasākumu ēku aizsardzībai pret

tiešiem zibens triecieniem, izmantojot agrās plūsmas emisijas zibensnovedēju. Ēku

zibensaizsardzības princips balstās uz elektriski ģeometrisko modeli.

Franču standarts NF C 17-102 sniedz informāciju par modernākajiem projektiem būvju

(ēku, nepārvietojamu izbūvju u.t.t.) un atklātu laukumu (krautuvju, atpūtas vai sporta laukumu

un tamlīdzīgi) aizsardzībai pret zibeni, izmantojot agrās plūsmas emisijas zibens novedējus,

kā arī sniedz norādījumus par to, kā šī aizsardzība nodrošināma. Tāpat kā jebkurā gadījumā,

kas saistīs ar dabas spēkiem, zibens aizsardzības sistēma, kas projektēta un uzstādīta saskaľā

ar NF C 17-102, nevar garantēt absolūtu aizsardzību ēkām, cilvēkiem un objektiem. Tomēr šī

standarta piemērošana būtiski samazina risku, ka ar šo sistēmu aizsargātās būves varētu skart

77

zibens. Pēc standarta NF C 17-102 lēmums par nepieciešamību apgādāt ēku ar zibens

aizsardzības sistēmu atkarīgs no šādiem faktoriem: zibens trieciena iespējamība, tā varbūtējais

stiprums un sagaidāmās sekas. Izvēle balstās uz parametriem, kas iekļauti riska novērtējuma

pamācībā. Riska novērtējuma pamācība norāda arī atbilstošo aizsardzības līmeni, skat. 5.1.

tabulā.

5.1. tabula

Tulkojums no Franču Standarta NF C 17-102. Pielikums B

Struktūru

klasifikācija

Struktūru tips Zibens iedarbības efekti Indikatīvais

līmenis

Patreizējās

struktūras

Privātmājas Elektrisko instalāciju caursite, ugunsgrēks un

iekārtu bojājumi parasti robeţojas ar objektiem, kas

tuvi zibens spēriena punktiem jeb ceļiem

III

Fermas, zemnieku

saimniecības

Ugunsgrēka un dzirksteļošanas bīstamas risks. Sprieguma padeves traucējumi izsauktais

sekundārais risks: liellopu miršana barošanas

padeves traucējumu un ventilācijas sistēmu bojājumu rezultātā. Soļa sprieguma risks

II

Teātri, skolas,

hipermārketi,

sporta arēnas

Panikas risks un ugunsdrošības signalizācijas

bojājumi, kā rezultātā var būt novēlota ugunsdzēsēju

ierašanās

I

Bankas,

apdrošināšanas

kompānijas,

komerciālās kompānijas

Tas pats kas iepriekš, plus informācijas zuduma

problēmas un datoru nepareiza darbība

I

Slimnīcas,

bērnudārzi, cietumi

Tas pats kas iepriekš, plus problēmas pacientiem,

kas atrodas intensīvā pārraudzībā, un evakuācijas problēmas pacientiem ar fiziskiem trūkumiem

I

Industriālās

ēkas

Papildus efekti atkarībā no rūpnīcas struktūras,

sākot ar nelieliem līdz neaptveramiem bojājumiem

un produkcijas zudumi

I

Struktūru

klasifikācija

Struktūru tips Zibens iedarbības efekti Indikatīvais

līmenis

Muzeji un

arheoloģiskās vietas

Neatjaunojami kultūras mantojumi I

Daţi piemēri tām ēkām, kam varētu būt nepieciešama aizsardzība pret zibeni:

- sabiedriskās ēkas,

- torľu kopas un augstas būves (piloni, ūdenstorľi, bākas u.c.),

- ēkas un noliktavas, kurās glabājās bīstami materiāli (sprāgstvielas, uzliesmojoši

toksiski materiāli u.c.),

- ēkas, kurās atrodas viegli bojājamas vai vērtīgas ierīces, vai dokumenti (piemēram,

telekomunikāciju centri, datori, arhīvi, muzeji, vēstures pieminekļi).

Sākot no būves projektēšanas stadijas un vēlāk uzstādīšanas gaitā īpaša uzmanība

jāpievērš:

78

- jāľem vērā visas šī standarta prasībām atbilstošās zibens aizsardzības sistēmas

izveidē nepieciešamās sastāvdaļas, organizējot profesionālās konsultācijas ar visiem

šajā nozarē iesaistītiem: projektētājiem, būvniekiem, uzstādītājiem, ekspluatācijas

darbiniekiem u.c.

- jāplāno vadošo elementu papildu izmantošanu aizsargājamā būvē.

Standartā NF C 17-102 norādītie pasākumi ir minimālās prasības statistiski efektīvai

aizsardzībai. Standarts piemērojams parastu, par 60 m zemāku, būvju un atklātu laukumu

(uzglabāšanas laukumu, atpūtas laukumu u.c.) aizsardzībai pret zibeni, kurā izmantoti agrās

plūsmas emisijas zibens novedēji. Tajā iekļauta aizsardzība pret elektriskajām sekām, kas

rodas zibens trieciena strāvai plūstot pa zibens aizsardzības sistēmu.

5.2. Aktīvās zibens aizsardzības sistēmas sastāvdaļas un aizsardzības metodes

Zibens aizsardzības sistēmas izveide sastāv no ārējās zibens aizsardzības

instalācijas (ELPI) un, vajadzības gadījumā, no papildu iekšējās zibens aizsardzības

instalācijas (ILPI). Ārējo zibens aizsardzības instalāciju veido no šādām savstarpēji saistītām

detaļām:

(a) viena vai vairākiem ESE zibens novedējiem;

(b) viena vai vairākiem novadītajiem;

(c) testa savienojuma katram novadītajam;

(d) zibens novedēja zemējuma elektroda katram novadītajam;

(e) pārtraucama savienojuma;

(f) viena vai vairākiem savienojumiem starp zemējumiem;

(g) vienas vai vairākām ekvipotenciālajām sasaistēm;

(h)vienas vai vairākām ekvipotenciālajām sasaistēm caur antenas masta izlādētāju.

Iekšējo zibens aizsardzības instalāciju veido no:

(I) vienas vai vairākām ekvipotenciālām sasaistēm;

(II) viena vai vairākiem ekvipotenciālās sasaistes stieľiem.

Elektriskās instalācijas ietaises ir šādas:

(k) būves zemējums;

(l) galvenā zemējuma spaile;

(m) viena vai vairākas impulsu aizsardzības ierīces.

Pat daţādu principu aktīvajās zibens aizsardzības uztvērējiem izmanto vienu

aizsardzības metode. Aktīvo aizsardzības metodi var salīdzināt ar atsevišķi uz ēkas novietotu

zibens uztvērēja stieni. Uz ēkas jumta novieto aktīvo zibens uztvērēju, kuram jābūt vismaz 2

79

m augstāk par citām iekārtām, kas novietotas uz jumta. Tālāk no zibens uztvērēja uz ēkas

divām pusēm novadīti zibens novedēji. Pēc franču standarta mazsvarīgām ēkām var lietot 1

novedēju, bet citos standartos un citas aktīvās zibens aizsardzības raţotājfirmas iesaka mazāk

par diviem novedējiem vienam aktīvā zibens uztvērējam nelietot, lai pa vienu novedēju

neplūstu visa zibens uztvērēja uzľemtā strāva.

Par zemējumu izmanto speciāli veidotu zemējumu no trijiem horizontāliem elektrodiem

ar leľķi starp elektrodiem no 450 līdz 90

0. Vienu elektroda galu savieno speciālā savienojumu

kārbā un pievieno zibens novedējam, bet otram katra elektroda galam piestiprina vertikālo

elektrodu. Horizontālā elektroda garums ir no 3 līdz 5m atkarībā no grunts īpatnējās

pretestības, un vertikālo elektrodu garumu nosaka atkarībā no grunts īpatnējās pretestības, lai

panāktu attiecīgo zemējuma pretestību, kura nepārsniedz 10 . Aktīvo zibens uztvērēju var

lietot visām Eiropā normās noteiktām aizsardzības kategorijām.

80

6. PĀRSPRIEGUMA NOVADĪŠANA NO ZIBENS

UZTVĒRĒJA LĪDZ ZEMĒJUMAM EIROPAS VALSTĪS

UN LATVIJĀ

Lai no zibens uztvērēja novadītu līdz zemējumam zibens trāpījuma strāvu, nepieciešams

izmantot zibens novedējus. Zibens novedēju izmantošana normēta gan Eiropas normās, gan

Padomju Savienībā izstrādātajā instrukcijā. Zibens novedēja galvenā funkcija ir nodrošināt

zibens strāvas novadīšanu no uztvērēja līdz zemējumam, ievērojot nepieciešamos drošības

attālumus, lai potenciāls nenokļūtu uz nevēlamām ēkas daļām un novedējus novietotu pēc

iespējas tālāk no cilvēku piekļūšanas vietām.

Zibens novedējiem var izšķirt divas novadīšanas metodes:

Pirmkārt, izmantojot dabīgos novedējus, ko izmanto ēkas vai celtnes būvēšanas laikā.

Otrkārt, tā kā bieţi nav materiālu, kurus varētu izmantot par novedējiem, tad

nepieciešams izveidot mākslīgos novedējus, kas jāsavieno ar zibens uztvērēju vai zibens

aizsardzības sietu uz jumta un jāsavieno ar zemējumu pie zemes.

6.1. Dabīgie zibens novedēji

Pie dabīgajiem zibens novedējiem pieskaitīta daţādas metāla konstrukcijas, kuras

izmanto ēkas vai celtnes būvēšanai. Metāla konstrukciju izmantošana zibens novadīšanai

atļauta gan instrukcijā RD 34.21.122-87, gan Eiropas normās ENV 61024-1. Izmantojot

daţādu metālu dabīgajiem zibens novedējiem jāľem vērā noteiktie metāla biezumi un

šķērsgriezumi. Katram metālam noteikti savi minimālie nepieciešamie biezumi un

šķērsgriezumi. Nepareiza šķērsgriezuma un biezuma metāla izmantošana var novest pie tā

bojāšanās no tiešiem zibens trāpījumiem ēkā. Ja izmantojamās metāla konstrukcijas vai citi

metāla elementi savstarpēji nav savienoti, vai to savienojums ir slikts, vai starp

savienojumiem ir krāsas, grunts pārklājums, tad starp šiem metāliem jānodrošina kvalitatīvs

savienojums. Pēc padomju instrukcijas RD 34.21.122-87, savienojumu vietās jānodrošina

galvaniskais savienojums veicot divu metālu sametināšanu sava starpā vai starpliku ielikšanu

un piemetināšanu. Eiropas normās ENV 61024-1 savienojumos var izmantot cieta vai lokana

metāla starpliku, to var pieskrūvēt vai galvaniski savienot divus metālus. Ja izmanto

pieskrūvēšanu vai metināšanu, tad minimālais attālums ir 10 cm, kas noteikts no metāla

malas, kur var veikt stiprinājumu. Lai savienotu metālus, ja tie krāsoti un speciāli apstrādāti

81

pret koroziju, tad metāls savienošanas vietā ir jānotīra līdz spīdumam, jo pretējā gadījumā

savienojuma kontaktam būs liela pārejas pretestība, bet šī pretestība nedrīkst pārsniegt

Eiropas normās un padomju instrukcijā noteikto 0.03 pretestību kontakta savienojuma

vietā. Pretējā gadījumā zibens novedējam var palielināties pretestība un potenciāls no

novedēja var pārlēkt uz ēku vai celtni vietā, kur mazāks potenciāls. Pēc savienošanas metāla

savienotāju jāapstrādā ar pretkorozijas materiāliem un jānokrāso, lai nodrošinātu ilgāku

savienojuma kontakta kalpošanas laiku.

Bez metāla konstrukcijām par dabīgajiem zibens novedējiem var izmantot dzelzsbetona

konstrukcijas, kuras plaši pielieto daţādu ēku un celtľu būvēšanā. Dzelzsbetona izmantošanu

zibens novadīšanā pieļauj gan padomju instrukcija RD 34.21.122-87, gan Eiropas normas

ENV 61024-1. Dzelzsbetona konstrukcijas var pielietot, ja dzelzsbetona konstrukcijas sastāv

no tērauda stiegrojuma un betona. Tērauda stiegrojumu var izmantot par zibens novedēju.

Tērauda stiegrojumam dzelzsbetonā jāievēro minimālie biezumi un stiegrojuma

šķērsgriezumi. Pārsvarā var izmantot gandrīz visas dzelzsbetona konstrukcijas, jo tajās ir

pietiekoši nepieciešamie stiegrojuma biezumi un šķērsgriezumi. Lai izmantotu par zibens

novedējiem dzelzsbetona konstrukcijas, jāievēro šādi nosacījumi. Tērauda stiegrojumam savā

starpā dzelzsbetonā jābūt labi savienotam vai sametinātam, vai saskrūvētam, ja tas nav visā

dzelzsbetona konstrukcijas garumā no viena gabala. Nepieciešams pirms dzelzsbetona

konstrukciju izgatavošanas, ja tās izmanto zibens novedējiem, paredzēt dzelzsbetona

konstrukcijas stiegrojuma izvadus, lai vēlāk būtu vienkāršāk pievienot gan zibens uztvērēju,

gan zemējuma kontūru. Ja nav paredzēti šādi izvadi, tad var nākties taisīt caurumus

dzelzsbetona konstrukcijās. Taču veidojot caurumus, lai piekļūtu tērauda stiegrojumam, tiek

bojāta dzelzsbetona konstrukcija un tā var ātrāk nolietoties un nenokalpot noteikto laiku.

Dzelzsbetona konstrukcija vides ietekmē var ātrāk sākt noārdīties. Eiropas normās pieminētas

un daudzas zibens aizsardzības iekārtu raţotājfirmas piedāvā speciālas lūkas vai materiālus

stiegrojuma izvadīšanai no dzelzsbetona konstrukcijām. Ja izvada stiegrojumu no tērauda

papildus neaizsargā, piemēram, ar speciālām plastmasas caurulītēm, tad tērauda izvads

korozijas rezultātā var ātri sarūsēt un sairt. Gadījumā pat ja nav agresīvas vides tērauda izvads

tāpat ļoti ātri bojājas korozijas rezultātā, jo tam par iemeslu ir potenciāla starpība starp

augšējo un apakšējo tērauda stiegrojuma izvadu no dzelzsbetona konstrukcijas.

Dzelzsbetona konstrukciju izmantošana zibens novedējiem var dot lielu plusu lielās ēkās

un celtnēs, kuru kvadratūra ir vairāki simti kvadrātmetri un nepieciešams pārsprieguma

enerģiju novadīt ne tikai pa ēkas ārpusē izvietotiem dzelzsbetona vai cita materiāla zibens

novedējiem, , bet, lai samazinātu lielo potenciālu starpribu un pretestību, nepieciešams zibens

82

novedējus realizēt ēkas vidējā daļā. Lielām ēkām, ja zibens tiešais trāpījums notiek ēkas jumta

centra daļā, zibens strāvas impulsam līdz zemējumam jāveic liels ceļš. Jo garāks zibens

novedējs, jo lielāka zibens novedēja materiāla un kontaktu savienojumu pretestība, un

potenciālu starpība, kas var izsaukt potenciāla pārlekšanu uz tādām ēkas vai celtnes daļām, uz

kurām nav vēlama potenciāla nokļūšana.

Vēl bez minētajiem dabīgajiem zibens novedējiem var izmantot daţādas metāla

caurules, ūdens notekcaurules. Šīm visām caurulēm jāievēro minimālie metāla biezumi un

šķērsgriezumi. Kā zināms, tad plūstot lielai strāvai tā izmanto materiāla virsējo kārtu.

Notekcauruļu ārējais diametrs ir sākot no 10 cm, bet tas nenozīmē, ka nav jāievēro minimālie

metāla biezumi. Ja neievēro minimāli noteiktos biezumus un paļaujas uz virsmas efektu, tad

var sabojāt notekcaurules. Notekcauruļu savienojumu vietās jānodrošina labs savienojums ar

mazu pārejas pretestību un savienojuma vietu nepieciešams apstrādāt ar pretkorozijas

materiāliem.

6.2. Mākslīgie zibens novedēji

Ja kādu apstākļu dēļa nav iespējams izmantot dabīgos materiālus, kurus izmanto ēkas

vai celtnes būvniecībā, tad nepieciešams izveidot mākslīgos zibens novedējus. Kā pirmo gan

instrukcija RD 34.21.122-87, gan Eiropas normas ENV 61024-1 iesaka izmantot dabīgos

zibens novedējus un tikai tad zibens novadīšanu realizēt ar mākslīgajiem zibens novedējiem.

Pirmkārt, dabīgo zibens novedēju izmantošana ļauj ieekonomēt līdzekļus izveidojot zibens

aizsardzības sistēmu. Otrkārt, nav daţādu novedēju, kas bojā fasādes izskatu. Treškārt, bieţi ir

grūti pie fasādes elementiem stiprināt zibens novedējus, jo ēku un celtľu būvniecības

tehnoloģijas attīstās strauji un ēku fasādēs izmanto daţādus materiālus un risinājumus, kad

grūti piestiprināt zibens novedējus. Pārsvarā modernām ēkām fasādes ir stiklotas un šīm

fasādēm nav vietas, kur piestiprināt mākslīgos zibens novedēju.

Izmantojot mākslīgos zibens novedējus, tāpat kā dabīgajiem zibens novedējiem,

jāievēro zināmi nosacījumi un parametri.

Mākslīgais zibens novedējs privātmājai parādīts 6.1. attēlā.

83

6.1. att. Privātmāja ar mākslīgo zibens novedēju

6.1. attēlā ēkai minimālais ieteicamais mākslīgo novedēju skaits ir 2. Tas nepieciešams,

lai samazinātu un sadalītu zibens strāvu, un viena novedēja bojājuma gadījumā otrs paliktu

darbā, kamēr nesalabotu pirmo.

Kā mākslīgos zibens novedējus izmanto daţādus apaļa metāla stieľus, retāk izmanto

kantainas formas mākslīgos zibens novedējus.

Materiāliem no metāla, kurus lieto zibens novedējos, noteikti minimālie biezumi un

minimālie šķērsgriezuma laukumi. Latvijā plaši lieto cinkotā tērauda stieples. Retāk lieto vara

un alumīnija stieples, jo šiem materiāliem ir viena slikta īpašība. Tie pieskaitāmi krāsaino

metālu klasei un krāsainos metālus iecienījuši zagļi. Līdz ar to Latvijā plaši lieto materiālus,

kuriem nav tik augsta materiālā vērtība. Taču šiem materiāliem ir sliktāki tehniskie parametri

( īpatnējā vadītspēja ir krietni mazāka nekā krāsainajiem metāliem), tādēļ bieţi jāizmanto

materiāli ar lielāku biezumu un šķērsgriezumu. Lielāka daudzuma materiālu stiprināšanai

nepieciešami izturīgāki un bieţāk uzstādīti stiprinājuma elementi. Eiropas valstīs zibens

novedējos vairāk lieto krāsainos metālus, jo tur sakarā ar augstāku dzīves līmeni nav tik

aktuālas krāsaino metālu zādzības.

Kā mākslīgo zibens novedēju Latvijā pārsvarā izmanto cinkota tērauda stiepli ar 8

mm. Minimālais pieļaujamais cinkotā tērauda stieples diametrs, kuru drīkst izmantot ir 6

mm. Par novedējiem var izmantot arī alumīniju, bet tas ir neizturīgs pret agresīvu vidi

(nepieciešami citu metālu piekausējumi, lai panāktu alumīnija stiepļu izturību, labākas

īpašības un tehniskos parametrus), varu u.c. materiālus.

Salīdzinot padomju normas un Eiropas normas šie materiāli un to diametri ir gandrīz

vienādi. Atšķirība tikai uzdodamajās vērtībās, jo padomju normās materiāliem uzdod to

diametrus un apkārtmērus, bet Eiropas valstīs materiālus uzdod ar šķērsgriezumu laukumiem.

84

Veicot pārrēķinus un salīdzinot attiecīgos vienādas klases materiālus var redzēt, ka

izmantojamo materiālu parametri ir vienādi.

Materiālu izmantošanā nav lielas atšķirības, bet atšķirības sākās zibens novedēju skaita

noteikšanā. Privātmājām, kurām nav lieli perimetra laukumi, mākslīgo zibens novedēju skaits

būtiski neatšķiras, bet lielākām ēkām to skaits atšķiras atkarībā no ēkas aizsardzības

kategorijas.

Eiropas normās katrai aizsardzības kategorijai mākslīgajiem zibens novedējiem noteikti

savi maksimālie attālumi, kādos tos izvietot pa ēkas perimetru vienam no otru. 6.2. attēlā dota

ne augstāka par 60 m ēka un maksimālie attālumi mākslīgajiem zibens novedējiem atkarībā

no ēkas vai celtnes aizsardzības kategorijas. Augstākām ēkām nepieciešams veikt papildus

potenciālu izlīdzināšanu ik pēc 20 m virs 60 m.

6.2. att. Ēka ar mākslīgiem zibens novedējiem un to maksimālajiem

attālumiem pēc Eiropas normām

Eiropas normās tāpat kā zibens uztvērējiem zibens novedēju attālumi ir normēti katrai

aizsardzības kategorijai. Pašlaik pārstrādā Eiropas normas, lai samazinātu šos mākslīgo zibens

novedēju attālumus. Paredzēts, ka I un II aizsardzības kategorijai maksimālais attālums starp

mākslīgajiem zibens novedējiem būs 10 m (attiecīgo 10 un 15 m vietā), III kategorijai būs

15m (attiecīgo 20 m vietā) un IV aizsardzības kategorijai – 20 m (attiecīgo 25 m vietā).

Padomju normās mākslīgajiem zibens novedējiem noteikti šādi maksimālie attālumi pa

ēkas perimetru vienam no otra. I aizsardzības kategorijai nekas nav minēts par zibens

novedēju attālumiem, jo pēc padomju instrukcijas zibens aizsardzības sietu nepielieto I

kategorijas ēkām. II aizsardzības kategorijai lielām ēkām paredzēts izvietot mākslīgos zibens

novedējus pa perimetru ne retāk kā pēc 25 m. III aizsardzības kategorijai arī noteikts, ka

85

mākslīgos zibens novedējus vienu no otra izvieto ne retāk ka pēc 25m, bet šeit vēl jāskatās

ēkas augstums.

No minētā izriet, ka prasības mākslīgo zemējumu izvietošanai atkarībā no ēkas vai

celtnes aizsardzības kategorijas padomju instrukcijā un Eiropas normās ir atšķirīgas. Šī

atšķirība ir liela, jo padomju normās attālumi II un III aizsardzības kategorijai ir tādi paši kā

Eiropas normās vissliktākajai IV aizsardzības kategorijai.

Mākslīgajiem zibens novedējiem zemes līmeľa augstumā var piestiprināt speciālas

spailes, ar kurām var veikt zemējuma mērījumus. Taču izmantojot dabīgos zibens novedējus

šādas speciālas spailes uzstādīt grūtāk un jārīkojas savādāk. Nepieciešamas speciālas akas

mērījumu veikšanai, bet tas jau attiecas zemējuma daļu.

Tas kārtējo reizi parāda, ka padomju instrukcija izstrādāta ar nolūku, lai izmantotu pēc

iespējas mazāk materiālu. Atšķirības starp normām ir ievērojamas, un tas liek apšaubīt, vai

zibens novedēji nodrošinās pietiekoši labu zibens strāvas novadīšanu. Kā zināms, tad Eiropā

cilvēki ar naudu nešķieţas, un diez vai tie mākslīgo zibens novedēju maksimālie attālumi, kas

noteikti katrai aizsardzības kategorijai, ir ar nolūku, lai izmantotu vairāk materiālu. Taču šādu

iespēju izslēgt nevar. Jo, kā zināms, tad Eiropas normas zibens aizsardzībā ļoti ietekmē trīs

Vācijas zibens materiālu raţotājfirmas, kas ir lielākās Eiropā. Tas varētu būt par iemesls, lai

šīs firmas palielinātu sev peļľu. Eiropā ir daudz zinātnisko laboratoriju un pētniecības

institūtu, kas var normas pārbaudīts. Eiropā var ar daţādiem instrumentiem ietekmēt un

izmainīt šīs normas, ja tās ir pārspīlētas.

86

7. ĒKAS IEKŠĒJO KOMUNIKĀCIJU AIZSARDZĪBA NO

PĀRSPRIEGUMA

Paredzot ēkai labu zibens aizsardzību, to pasargā no tiešiem zibens trāpījumiem. Taču,

lai pasargātu daţādas ierīces pašā ēkā, nepieciešams veikt pasākumus ēku iekšējo iekārtu

aizsardzībai no pārsprieguma. Veiktie pētījumi rāda, ka zibens sekas pēc trāpījuma zemē

jūtamas pat līdz 2 km attālumā no tā trāpīšanas epicentra. Līdz ar to nevar izslēgt iespēju, ka

arī bez tieša zibens trāpījuma ēkā tā sekas var tikt izjustas. Pilsētās mājas lielākoties

pievienotas daţādām komunikācijām, kas sekmē potenciāla iekļūšanu ēkā.

Veicot pētījumus pēc tieša zibens trāpījuma ēkā var secināt, ka gandrīz 50% no izlādes

enerģijas pa ēkā ienākošām komunikācijām iekļūs ēkā un tikai 50% uzreiz novadīta zemē. Ja

ēkām nebūtu pienākošo komunikāciju, tad ēkā nevarētu tikt iekšā 50% zibens enerģijas, jo ēka

būtu izolēta. Pārsvarā neviena ēka nav izolēta un ēkā ienāk kaut vai viena komunikācija. Līdz

ar to pastāv iespēja, ka ēkā iekļūst zibens enerģija, pret kuru nepieciešams veikt aizsardzības

pasākumus. 7.1. attēlā ilustrēts iespējamais zibens enerģijas sadalījums.

7.1. att. Zibens enerģijas sadalījums pēc

tieša trāpījuma ēkā

Dotais 7.1. attēlā zibens enerģijas sadalījums var būt savādāks atkarībā no ienākošajām

komunikācijām. 7.1. attēlā parādīts un noteikts vidējais iespējamais zibens spēriena enerģijas

sadalījums pēc Vācijas DIN normām.

100% zibens enerģijas sadalās šādi

50% novadīta uz zemi.

Pārējie 50% sadalās šādi:

aptuveni 10% - ūdensvads (ja tas ir metāla);

aptuveni 10% - gāzesvads (ja tas ir metāla);

aptuveni 10% - kanalizācija (ja tā ir metāla);

aptuveni 10% - elektroievads;

aptuveni 5% - citi metāliskie ievadi;

max 5% vai 5kA sadalās pa visiem datu posmiem

87

Lai aizsargātu ēkas daţādas iekārtas no pārsprieguma, pieľemts veikt šādus pasākumus:

gan padomju instrukcijā, gan Eiropas normās pieprasīts visas ienākošās metāla

komunikācijas, spēka kabeļus, vājstrāvas tīklus pievienot potenciāla izlīdzināšanas kopnei.

Attēlā 7.2. parādīts ienākošo komunikāciju pieslēgšanas princips potenciāla izlīdzināšanas

kopnēm Vācijā.

7.2. att. Komunikāciju pieslēgšana potenciāla

izlīdzinošai kopnei

Potenciāla izlīdzināšanas kopnei tieši pieslēdz metāla ūdens caurules, metāla

kanalizācijas caurules. Minētās metāla inţeniertīklu komunikācijas pieslēdz tieši potenciāla

izlīdzināšanas kopnei, neizmantojot dzirksteļspraugu. Ja ūdens ievada caurulei uzlikts ūdens

skaitītājs, tad potenciāla izlīdzināšanai pieslēgumu izdara pirms ūdens skaitītāja ievada.

Šķidrā kurināmā metāla caurules, gāzes ievada metāla caurules pieslēdz potenciāla

izlīdzināšanas kopnei caur dzirksteļspraugu. Elektrokabeļu ievadus, datu tīklu ievadus un

telekomunikāciju tīklus pieslēdz to ievada sadalnēs potenciāla izlīdzināšanas kopnei caur

dzirksteļspaugām.

Potenciāla izlīdzināšanas kopne izveidota ar nolūku, piemēram, ja tieša vai netieša

zibens trāpījuma rezultātā potenciāls nokļūst līdz datoram, tad dators var tikt bojāts, jo

potenciāla starpība var sabojāt elektroniskās shēmas. Ja datu tīkli būs pieslēgti potenciāla

izlīdzināšanas kopnei, potenciāls izlīdzināsies un potenciāla starpība nesabojās elektroniskās

shēmas.

Daţādas metāla caurules pēc padomju instrukcijas un Eiropas normām pieslēdz tieši

potenciāla izlīdzināšanas kopnei.

88

Metāla caurules, kurās plūst daţādi viegli uzliesmojoši šķidrumi, gāzes vai vielas,

nepieciešams pēc Eiropas normām pieslēgt potenciāla izlīdzināšanas kopnei caur

dzirksteļspraugu. Instrukcijā RD 34.21.122-87 par šādu pieslēgumu veidu nekas nav teikts.

Gāzes vadus un citas metāla komunikācijas, kurās ir viegli uzliesmojošas vielas, pieslēdz caur

dziksteļspraugu, jo šādām caurulēm pārsvarā jau ir pieslēgts katods, lai tās zemē agresīvās

vidēs ilgāk kalpotu un tās neietekmētu korozija.

Elektrokabeļu ievadus, datu tīklu ievadus un telekomunikāciju tīklu ievadus sadalnēs un

kastēs caur dzirksteļspraugu pieslēdz potenciāla izlīdzināšanas kopnei. Atkarībā no tīkla

instalācijas veida elektrokabeļiem lieto daţādus pieslēgšanas veidus caur dzirksteļsprugu

potenciāla izlīdzināšanas kopnei.

Atkarībā no elektrotīkla veida ir daţādi paľēmieni pārsprieguma novadīšanai. Šie

risinājumi pārsvarā mainās atkarībā no daţādām pārsprieguma novadīšanas iekārtu

izgatavotāju firmām. Tomēr galvenais princips saglabājas. Tālāk apskatīta divu Latvijā

izmantojamo elektrotīklu aizsardzība no pārsprieguma pēc Eiropas un Vācijas normām. Attēlā

7.3. dots TN-C-S tīkls, kuram parādīta pārsprieguma iekārtu pieslēgšana.

7.3. att. TN-C-S tīklā paredzētie izlādľi

atbilstoši Eiropas normu prasībām

Attēlā 7.4. ir ilustrēts TT elektrotīkls ar izlādľu pieslēgšanu

7.4. att. TT tīklā paredzētie izlādľi

atbilstoši Eiropas normu prasībām

89

Eiropā lieto četru klašu pārsprieguma aizsardzības iekārtas. A klases pārsprieguma

aizsardzības iekārtas uzstāda uz elektropārvades līnijām un ēkās šīs klases izlādľus nelieto. B

klases izlādľus jau lieto ēku aizsardzībai no pārsprieguma. B klases pārsprieguma

aizsardzības uzstāda elektrokabeļa ievadā. Šī aizsardzība izveidota ar dziksteļspraugu un

paredzēta liela pārsprieguma novadīšanai. Nākošā pārsprieguma aizsardzības iekārtu klase ir

C. Šo pārsprieguma aizsardzības iekārtu klasi lieto pēc B klases novedējiem. Šīs klases

izlādľus ēkās lieto galvenajās sadalnēs un apakšsadalnēs. B klases aizsardzību uzstāda kabeļa

ievadā, bet C klases aizsardzību var likt galvenajā sadalnē. Ja starp B un C klases izlādľiem ir

elektroenerģijas skaitītājs, tad nepieciešams ievērot šādus nosacījumus. Starp šiem abiem

izlādľiem jābūt vismaz 10 m garam kabelim. Tas nepieciešams tādēļ, ka C klases izlādľi

komutē jau krietni mazāku pārsprieguma vērtību nekā B klases. C klases pārsprieguma

aizsardzības iekārta novada to pārsprieguma daļu, kuru nav novadījusi pilnībā B klases

iekārta. Kabeļa garums ir jāievēro, jo pretējā gadījumā B klases pārsprieguma aizsardzība var

nostrādāt mazliet vēlāk nekā C klases, kura ir jutīgāka. Rezultātā C klases iekārtu var sabojāt.

C klases aizsardzība bez dzirksteļspraugas ir kombinēta ar diodēm un tiristoriem. Pēdējā

laikā šīs abas iekārtas ir apvienotas vienā un tajās ir papildus induktivitātes elements , lai

ievērotu pareizu iekārtu funkcionēšanu. Ja ievadā ir liels automātslēdzis vai drošinātājs, tad

papildus pirms B vai apvienotā B un C klases izlādľa paredzēts uzstādīt drošinātājus. Tas

darīts ar nolūku, lai gadījumā, ja ir nepārejošs īsslēgums, pasargātu izlādni un tā

dzirksteļspraugas kontakti neapdegtu. Vēl ir ceturtā D klase, kuru pārsvarā lieto jutīgu

elektronisko ierīču aizsardzībai (datoriem u.c.). Ja ēkā uzstāda D klases izlādľus, tad pirms

tiem nepieciešams uzstādīt B un C klases izlādľus. Pretējā gadījumā lielu pārsprieguma

vērtību D klases izlādnis var nekomutēt, kā rezultātā to var sabojāt un aizsargājamo iekārtu arī

bojāt.

Padomju instrukcijā RD šādu daţādu izlādľu lietošana ēkās nav minēta. Instrukcijā tikai

teikts, ka tur, kur gaisvadu līnija pie ēkas pāriet kabeļlīnijā, nepieciešams uzstādīt 2-3 mm

dzirksteļspraugu vai uzstādīt izlādni, piemēram, RVN-0,5.

90

8. ZEMĒJUMA KONTŪRA IZVEIDOŠANA

PĀRSPRIEGUMA NOVADĪŠANAI

8.1. Zemējuma kontūra izveidošanas nepieciešamība

Ēkām bez labas ārējās zibens aizsardzības un ēkas iekšējās pārsprieguma aizsardzības

sistēmas vēl viens svarīgs mezgls ir zibens aizsardzības kontūrs. Kontūrs nodrošina un kalpo

zibens strāvas novadīšanai zemē. Labi izveidots kontūrs sekmē un nodrošina efektīvāku

zibens strāvas novadīšanu zemē. Slikti veidots vai nolietots kontūrs var sekmēt gan ēkas

ugunsbīstamību, gan iekšējo elektroiekārtu un elektronisko iekārtu bojājumus.

Tālāk četros attēlos parādītas iespējamās situācijas, kādas var būt, zemējuma kontūrs ir

labs un slikts. Izmantoti Vācijas muzeja augstsprieguma tehnikas nodaļas veiktie pētījumi ēku

un celtľu zemējuma kontūriem. Pētījumi veikti uz speciāla izgatavota maketa, kurš kalpo

zinātniskās pētniecības nolūkiem. 8.1. attēlā dota standarta situācija, kas raksturo labu

zemējuma kontūru.

8.1. att. Tiešais zibens trāpījums ēkai ar

labu iezemējumu

Uz modeļa atrodas divas ēkas - viena baznīca, bet otra trīsstāvu dzīvojamā ēka. Šinī

pirmajā situācijā noticis zibens trāpījums baznīcai, kurai ir labs zemējums, kurš sekmē labu

zibens lādiľa novadīšanu zemē. Kā redzams no attēla, tad baznīcas tornis, kurā notiek zibens

izlāde ir augstāks par trīsstāvu dzīvojamo ēku un līdz ar to zibens trāpījums notiek ēkas

baznīcas tornī.

91

Otrajā 8.2. attēlā modelēta otra situācija, kad zibens izlāde notiek baznīcas ēkā, kurai ir

slikts zemējums vai tā nav vispār. Šinī situācijā blakus esošai trīsstāvu dzīvojamai ēkai ir

labs zemējums, kā rezultātā no baznīcas uz trīsstāvu ēku pārlec potenciāls.

8.2. att. Tiešais zibens trāpījums ēkai ar

sliktu iezemējumu

Šāda situācija var gadīties, ja abas ēkas ir viena no otras nelielā attālumā. Šādā

gadījumā, ja neizceļas ugunsgrēks, var tikt bojātas un sagrautas ēkas fasādes daļas.

Trešajā 8.3. attēlā ir modelēta situācija, kad zibens trāpa trīsstāvu dzīvojamai ēkai,

11.3. att. Tiešais zibens trāpījums ēkai ar

labu iezemējumu

92

kurai ir labs iezemējums, kā rezultātā notiek laba zibens strāvas izlāde zemē. Abas ēkas

- gan baznīca, gan trīsstāvu dzīvojamā ēka ir ar labiem zemējumiem un pareizi izveidotu

zibens aizsardzību. Kaut gan baznīcas tornis atrodas krietni augstāk nekā trīsstāvu mājas

jumts, šajā gadījumā zibens trāpījums notiek trīsstāvu ēkā. Šī situācija rāda to, ka zibens

spēriena tuvumā var atrasties ēkas, kuras ir krietni augstākas, bet zibens spēriens tomēr trāpa

arī ēkās, kuras ir zemākas un atrodas blakus. Modelis demonstrēts ar nolūku parādīt, ka zibens

aizsardzība nepieciešama pilsētas apbūvē arī zemākām ēkām, pat ja līdzās atrodas krietni

augstākas ēkas ar zibens aizsardzību. Kā iepriekš minēts, tad padomju instrukcija pieļauj

zibens aizsardzību tām ēkām pilsētas apbūves zonā, kuras nepārsniedz apbūves augstumu,

neizveidot zibens aizsardzību. Muzejā demonstrē filmas, kas uzľemtas negaisa laikā un rāda,

ka zibens sper arī mājās, kas ir zemas. To iespaido zemējuma kontūrs, kas var sekmēt zibens

trāpījumu mazākai ēkai, kurai var būt mazāka zibens aizsardzības iekārtas pretestība. Vēl bez

minētajiem faktoriem var minēt gaisu, kas nav pilnībā tīrs un satur daţādas gāzes, kuras nav

vienādās koncentrācijas, sekmējot daţādu gaisa jonizāciju ap uztvērēju. Pat klasiskajam

zibens uztvērējam pretī no mākoľa nākošajam līderim uz augšu tiecas no ēkas uztvērēja ar

pretēju lādiľu nākošais līderis.

Ceturtajā 8.4. attēlā modelēta situācija, kad zibens trāpa dzīvojamai trīsstāvu ēkai, kura

atrodas zemāk par baznīcu, bet šai ēkai ir slikts zemējuma kontūrs vai tā nav vispār. Šajā

gadījumā nenotiek potenciāla pārlekšana no vienas ēkas uz otru , bet notiek ēkas aizdegšanās

vai daţādu iekārtu bojājums ēkā.

8.4. att. Tiešais zibens trāpījums ēkai ar

sliktu iezemējumu

93

Zemējumam tāpat kā zibens novedējam gan padomju instrukcijā, gan Eiropas normās

uzsvars galvenokārt tiek likts uz dabīgo būvniecībā izmantojamo materiālu lietošanu.

Dabīgam zemējumam pieskaita daţādus ēku dzelzsbetona pamatu veidus, jo tajos ir armatūras

stiegrojums.

Ja nav iespējams izmantot dabīgos materiālus, nepieciešams izveidot mākslīgo

zemējumu. Izveidojot atsevišķu zibens aizsardzības zemējumu tā pretestība nedrīkst pārsniegt

gan padomju normās, gan Eiropas normās noteiktos 10 . Gan padomju instrukcijā, gan

Eiropas normās atļauts zibens aizsardzības zemējumu apvienot ar elektroiekārtu aizsardzības

zemējumu. Pēc EIN un Eiropas normām elektroiekārtu aizsardzības zemējuma pretestība

nedrīkst pārsniegt 4 Ω, bet zibens aizsardzības kontūra pretestība nedrīkst pārsniegt 10 .

Līdz ar to elektroiekārtu aizsardzības zemējumam var pievienot zibens novedējus, jo

elektroiekārtu aizsardzības zemējuma pretestība ir divarpus reizes mazāka nekā to prasa

zibens aizsardzības zemējumam.

Veidojot mākslīgos zemējumus, lieto trīs zemēšanas metodes.

8.2. Stieņa zemējuma metode

Viens no vienkāršākajiem zemējumiem ir atsevišķa stieľa zemējums. Atsevišķa stieľa

zemējumu var izmantot, ja ir maza īpatnējā grunts pretestība, jo pretējā gadījumā ar vienu

atsevišķi stāvošu elektroda stieni var būt grūti iegūt vēlamo zemējuma pretestību zem 10 .

Bieţi pilsētas rajonos, būvējot jaunas ēkas vai esošām ēkām veidojot zibens aizsardzības

zemējumu, rodas problēmas ar brīvu vietu atrašanu zemējuma kontūram. Rezultātā

nepieciešams izmantot vienu zemējuma elektrodu. Ja grunts īpatnējā pretestība ir zema, tad

veicot attiecīgos aprēķinus var noteikt cik garš elektrods pie attiecīgās grunts pretestības ir

nepieciešams. Ja īpatnējā grunts pretestība ir augsta, tad var nākties izmantot dziļā zemējuma

elektroda metodi. Lielākoties normālos apstākļos izmanto 3 vai 5 metrus garus elektrodus, ar

kuriem panāk attiecīgo zemējuma pretestība. Taču mēdz būt vietas, kurās ir zemi gruntsūdeľa

līmeľi vai zeme satur akmeľainas gruntis, kurām ļoti augsta īpatnējā pretestība. Šādās vietās,

ja nav iespējams izmantot zemējuma kontūru (skat. 8.2. nodaļu), nepieciešams lietot dziļo

elektrodu metodi. Šajā gadījumā izmanto speciālus savienojamus elektrodus, ko pa posmiem

dzen dziļi zemē un savieno. Latvijā šādu metodi lieto pārsvarā lielās pilsētās, kur ir maz

brīvas zemes. Eiropā šādu metodi daudz lieto kalnainos rajonos, kur grūti izveidot zemējuma

kontūru. Kalnainos apgabalos, kur ļoti augsta grunts pretestība, bieţi pat ar dziļo elektrodu

metodi grūti panākt nepieciešamo zemējuma pretestību. Šajā sakarā piedāvā daţādas vielas,

94

kuras papildus ber pie elektroda, lai samazinātu pretestību. Taču nepieciešams veikt bieţus

zemējuma mērījumus, jo ar laiku viela zaudē savas īpašības un to nepieciešams atjaunot.

Pārsvarā Eiropā atsevišķiem zemētājiem vairāk praktizē un lieto vertikālos zemētājus,

bet padomju instrukcijā pieļauts šo zemētāju veidot arī horizontāli.

8.3. Kontūra zemējuma metode

Lai panāktu nepieciešamo zemējuma pretestību, veido daţādus zemējuma kontūrus.

Pārsvarā zemējuma kontūru veido, ja ir pietiekoši daudz brīvas vietas. Ja ir liela īpatnējā

grunts pretestība un grūti realizēt dziļā zemējuma elektroda metodi, var veidot kontūru, kas

pārsvarā sastāv no apvienotiem vertikāliem un horizontāliem elektrodiem. Veidojot zemējuma

kontūru attiecīgo kontūra pretestību var iegūt ar īsiem elektrodiem, bet tas var aizľemt

ievērojamu platību. Lielākoties praktizē zibens aizsardzības kontūra veidošanu apkārt ēkas

perimetram. To dara ar nolūku, jo lielākām ēkām ir daudz zibens novedēju un tas atvieglo

kontūra izveidošanu un novedēju piestiprināšanu. Ja kāda iemesla dēļ nav iespējams izveidot

vienotu kontūru apkārt ēkas perimetram visiem zibens novedējiem, tad kontūrus var veidot

katram novedējam atsevišķi. Ekonomiski ir izveidot vienotu kontūru, jo tā ekonomē līdzekļus

un taupa materiālus. Kā rāda Vācijas laboratorijās veiktie pētījumi, tad veidojot kotūrus pa

ēkas perimetru, zemējuma kontūra aprēķināšanu veic mazām mājām, bet lielākām nerēķina, jo

izkalkulēts, ka lielām ēkām pietiek ar horizontālo kontūru pa ēkas perimetru. Normāliem

īpatnējās grunts parametriem veidojot šādu kontūru iegūst nepieciešamo zemējuma kontūra

pretestību. Padomju normās prasīts veikt visu zemējumu kontūru aprēķināšanu. Kontūriem

var izmantot daţāda materiāla stieples un plakandzelzi, ievērojot to noteiktos minimālos

parametrus. Izmantojot zemējumu kontūriem daţādās savstarpējās variācijās vai atsevišķi

stieples un plakandzelzi, ir izveidotas aprēķinu formulas nepieciešamo materiālu daudzuma

un kontūra izmēru noteikšanai.

Zemējuma kontūru izveido divējādi. Lielākoties jau esošām un arī jaunbūvējamām ēkām

kontūru izvieto ārpus ēkas, bet pēdējos gados Latvijā izmanto zemējuma kontūru, ko veido

ēkas pamatos. Eiropā šādu kontūra izvietošanu lieto senāk.

Šāds zemējuma kontūra risinājums ir 8.5. attēlā.

95

8.5. att. Ēkas pamatos izveidotais

zemējuma kontūrs

Izvietojot ēkas pamatos zibens aizsardzības un arī elektroiekārtu aizsardzības kontūrus

neizlieto zemi ap ēku un šī zeme atstāta brīva citu komunikāciju izvietošanai. Starp daţādām

komunikācijām jāievēro noteiktie pieļaujamie satuvinājumi. Bieţi daudzo komunikāciju dēļ

nav brīvas vietas zemējumam, bet ēkas pamatu izmantošana zemējuma kontūram nerada

problēmas citu komunikāciju izvietošanā.

Svarīgi veidojot zemējumu ēkas pamatos paredzēt daudz vairāk izvadu zibens novedēju

pieslēgšanai. Pretējā gadījumā sabojājoties kādam izvadam var nākties veidot atsevišķu

kontūru kādam no novedējiem.

Liela starpība starp Eiropas normām un padomju instrukciju ir savienojumos.

Savienošana neattiecas tikai uz zemējumu, bet arī uz visu pārējo zibens aizsardzības sistēmu.

Veidojot daţādu zemējumu elementu savienošanu, pēc padomju instrukcijas un normām

nepieciešams visās savienojumu vietās nodrošināt galvaniskus savienojumus sametinot. Pēc

Eiropas normām no metināšanas atteikušies, bet šāds savienošanas veids netiek izslēgts.

Metināšana notiek ar speciālu pulveru un iekārtu palīdzību. Izľemot zemējumu kontūrus, kuri

novietoti ēkas pamatos, kur kategoriski pēc Eiropas normām aizliegts izmantot metināšanas

paľēmienu. To pamatoto ar metalurģisko efektu, jo sametināto zemējuma kontūru ēkas

pamatos var sabojāt novadot zibens spēriena enerģiju zemē. Tāpēc iesaka izmantot skrūvju

savienojumus, jo šāds savienojums kalpo ilgāk nemainot savus tehniskos parametrus ēkas

pamatos.

96

9. DAŢĀDU AIZSARDZĪBAS METOŢU EKONOMISKAIS

NOVĒRTĒJUMS

Ekonomiskajam novērtējumam daţādu aizsardzības metoţu pielietošanā ir ļoti liela

nozīme. Bieţi šis ekonomiskais novērtējuma ir viens no galvenajiem nosacījumiem izvēloties

zibens aizsardzības metodi. Taupot līdzekļus cilvēki ir ar mieru iztikt ar pēc iespējas lētāku

aizsardzības sistēmu pat atteikties no ēkas estētiskā izskata. Līdzekļu taupīšanas nolūkā, bieţi

izmanto daţādus citus materiālus, kas nav speciāli izstrādāti zibens aizsardzības sistēmām.

Bieţi šāda daţādu materiālu savietošana var rezultātā izmaksāt dārgāk, nekā gatavu daţādu

speciāli raţotu zibens aizsardzības sistēmu komponentu lietošana. Sākotnēji daudziem liekas,

ka tieši speciāli piedāvātie materiāli zibens aizsardzības sistēmām izmaksā dārgāk nekā,

piemēram, parasta citām vajadzībām domāta cinkota tērauda stieple. Savā ziľā Latvijas tirgū

cenas zibens aizsardzības materiāliem ir augstas, bet ne pārāk, jo daudzas firmas pēdējo gadu

laikā piedāvā aizvien vairāk zibens aizsardzības sistēmu materiālus un tirgus konkurences

apstākļi diktē cenu pazemināšanos, vai citu izdevīgu nosacījumu lietošanu. Tirgotāji ir

ieinteresēti savas produkcijas lielāku apjomu realizēšanā.

Pēdējos gados plaši notiek daţādu ēku celtniecība, renovācija un restaurācija. Būvēt,

atjaunot un restaurēt grib visi, bet līdzekļus ieguldīt tajā nevēlās un cenšas tos visādi ietaupīt .

Dzīvē tas nav labākais risinājums un vēlāk tas var izmaksāt vairākkārt dārgāk. Zibens

aizsardzība ir tāda sfēra, kuru savlaicīgi nepamana un par to nedomā līdz pat brīdim, kad ēka

ir gatava un tikai tad attopas, ka daţādas Valsts instances nepieľem ēku ekspluatācijā vai arī

apdrošinātāju firmas ēku neapdrošina. Šāda aizmāršība vai nevērība rada lielas problēmas gan

finansiālā, gan laika ziľā, jo moderni ir teikt, ka ēkai vai celtnei gatavai jābūt bija vakar. Tas

savā mērā ir saistīts ar termiľiem, jo bieţi gan arhitekti, gan projektētāji, gan celtnieki ir

ieinteresēti apsolīt pasūtītājam vai ēkas un celtnes īpašniekiem, ka darbs tiks veikts

vismazākajos noliktajos termiľos. Sen zināms, ka dzīvē tā nav un ļoti retu reizi izdodas

iekļauties termiľos. Arī saspringtie darbu grafiki ir pamats, lai aizmirstu daţādas nianses un

pat svarīgas lietas, bet vēlāk tas rada tikai daţādus nevajadzīgu zaudējumus. Bieţi daudzi ēku

vai celtľu īpašnieki domā, ka viľu ēkā vai celtnē zibens netrāpīs un cer tikt cauri bez ēkas un

celtnes zibens aizsardzības, bet citi atkal nemaz nezina, ka ir nepieciešama zibens aizsardzība.

Tie projektu pasūtītāji vai ēku un celtľu īpašnieki, kas zina par zibens aizsardzību un cer

neiztērēt daudz līdzekļu, grieţas pie projektētājiem, lai atrastu pēc iespējas izdevīgāko vai

optimālāko variantu zibens aizsardzībai un neiztērētu daudz līdzekļu.

97

Lai varētu izvērtēt zibens aizsardzības metodes ekonomiski veikta tāmes sastādīšana un

salīdzinātas izmaksas zibens aizsardzībai divu daţādu lielumu ēkām ar III aizsardzības

kategoriju atbilstoši Eiropas normām, ar trīs daţādām aizsardzības metodēm. Lietotas divas

klasiskās zibens aizsardzības metodes, pirmkārt, leľķa metode, otrkārt, tīkla aizsardzības

metode atbilstoši Eiropas ENV 61024-1 normām un trešā aktīvā zibens aizsardzības metode

ar elektroniski jonizējošo zibens uztvērēju, kas izveidots atbilstoši Francijas nacionālajam

standartam NF C 17-102. Klasiskajās metodēs izmantoti mākslīgie zibens novedēji atbilstoši

Eiropas ENV 61024-1 normām un aktīvajai zibens aizsardzībai izmantoti novedēji, kas

izveidoti atbilstoši Francijas nacionālajam standartam NF C 17-102. Zemējuma kontūrs

izvietots pa ēkas perimetru abās klasiskajās metodēs, bet aktīvās aizsardzības metodē

izmantots “Pīles kājas” zemējuma kontūrs, kas izstrādāts tieši aktīvās zibens aizsardzības

sistēmai.

Pirmā ēka, kas atrodas Ventspilī, kurai veikts ekonomiskais novērtējums ar daţādām

aizsardzības metodēm ir privātmāja, kas atbilst III aizsardzības kategorijai atbilstoši Eiropas

ENV 61024-1 normām. Attiecīgi izmantojot padomju instrukciju RD 34.21.122-87 šī ēka

atbilstu III aizsardzības kategorijai. Nodaļā 3. minēts, ka Eiropā ir četras aizsardzības

kategorijas, bet padomju instrukcijā RD 34.21.122-87 ir trīs kategorijas. Līdz ar to ēkai

saskaľā ar Eiropas ENV 61024-1 normām būs augstākas aizsardzības prasības.

Atbilstoši 3. pielikumam III kategorija noteikta divstāvu mājai ar izmēriem 10x12 m.

Ēka ar leľķa aizsardzību ilustrēta 9.1. attēlā, ēka ar tīkla aizsardzību ilustrēta 9.2. attēlā un ēka

ar aktīvo zibens aizsardzību ilustrēta 9.3. attēlā.

9.1. attēlā parādīta ēka ar zibens uztvērēju ar diametru 16mm no cinkota tērauda H=4 m,

kas uzstādīs uz ēkas jumta kores vidusdaļas, lai ēka atrastos pietiekošā aizsardzības zonā. No

zibens uztvērēja pa ēkas jumta kori uz divām pretējām pusēm novesti divi zibens novedēji no

cinkota tērauda stieples ar diametru 8 mm. Zibens novedēji pievienoti 0,7 m dziļumā un 1m

attālumā no ēkas pamatiem zemējuma kontūram, kas izvietots pa ēkas perimetru. Kontūrs

veidots no cinkota tērauda plakandzelzs ar izmēriem 4x40 mm.

98

9.1. att. Ēka ar leľķa aizsardzības metodi

Dotajai ēkai nepieciešams izveidot kontūru pa ēkas perimetru, jo īpatnējā grunts

pretestība ir samērā augsta dziļā gruntsūdeľa un smilšainās akmeľainās augsnes dēļ. Veiktie

aprēķini rāda, ka izmantojot klasisko zibens aizsardzību, lai panāktu nepieciešamo zemējuma

kontūra pretestību līdz 10 , nepieciešams izvietot kontūru pa ēkas perimetru. Ja īpatnējā

grunts pretestība būtu daudzkārt mazāka, tad šādai ēkai ekonomiski izdevīgāk būtu izmantot

atsevišķu stieľu zemējumu, jo zibens novedēju skaits ir mazs un ēkas perimetrs nav liels.

Sakarā ar to, ka dotā privātmāja atrodas Ventspilī, var radīt problēmas četri metri garā zibens

uztvērēja stiprināšanā, jo Ventspils ir Baltijas jūras krastā, kur ir spēcīgi vēji.

9.2. attēlā parādīta ēka, kurai pa ēkas jumta kori un pa ēkas jumta perimetru izveidots

zibens uztvērēja siets no cinkota tērauda stieples ar diametru 8 mm ar divām tīkla acīm 8x12

m. No zibens uztvērēja tīkla uz divām pusēm novesti zibens novedēji no cinkota tērauda

stieples ar diametru 8mm un pievienoti tāpat kā 9.1. attēlā zemējuma kontūram pa ēkas

perimetru.

99

9.2. att. Ēka ar tīkla aizsardzības metodi

9.3. att. Ēka ar aktīvās aizsardzības metodi

100

9.3. attēlā parādīta ēka, kurai uz ēkas jumta uzstādīts Francijas firmā “DUVAL” raţotais

aktīvais zibens uztvērējs SATELITE+ un no tā līdz zemējumiem uz pretējām pusēm novesti

zibens novedēji no vara stieples ar diametru 8 mm. Novedēji pievienoti diviem atsevišķi

pretējos mājas stūros izvietotiem zemējuma kontūriem no trijiem horizontāliem zemētājiem.

Trijām izmantotajām metodēm nepieciešamo materiālu tāmi pirmajam gadījumam, skat.

9.1. tabulā.

9.1. tabula

Materiālu specifikācija privātmājai ar izmēriem 10x12 m

Nr.

p. k.

Izmantojamā

materiāla

nosaukums

Raţot.

firma

Tips

(marka)

Mērv. Nepiec.

daudz.

Vienības

cena, Ls

Materiālu

kopsumma,

Ls

Piezīmes

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Darbu un materiālu izmaksas leņķa zibens aizsardzības metodei 2 Zibens uztvērējs

L=2m

OBO

Bettermann

gab. 1 8,71 8,71

3 Zibens uztvērēja

masts L=2m

OBO

Bettermann

gab. 1 10,15 10,15

4 Masta

stiprinājums ar atsaitēm

OBO

Bettermann

gab. 1 4,53 4,53

5 Cinkota tērauda

stieple St/Zn

8mm2

OBO

Bettermann

m. 45 0,28 12,60

6 Cinkota tērauda stieples

stiprinājumu

elementi pie jumta

OBO Bettermann

gab. 40 2,56 102,40

7 Cinkota tērauda

stieples

stiprinājumu elementi pie

sienas

OBO

Bettermann

gab. 24 3,49 83,76

8 Zemējuma

pārbaudes spaile

OBO

Bettermann

gab. 2 4,25 8,50

9 Universālie

savienojumi

OBO

Bettermann

gab. 83 2,76 229,08

10 Zemējuma

elektrods plakandzelzs

4x40mm

OBO

Bettermann

m. 55 0,46 25,30

11 Neparedzētie izdevumi

OBO Bettermann

85,00

12 Nepieciešamo materiālu kopējās izmaksas 570,03

13 Zibens aizsardzības montāţas izdevumus pieľem aptuveni 30% no

materiālu summas

171,01

14 Zibens aizsardzības aptuvenās izmaksas kopā sastāda izmantojot OBO Bettermann firmas materiālus

741,04

101

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Darbu un materiālu izmaksas tīkla zibens aizsardzības metodei 1 Cinkota tērauda

stieple St/Zn

8mm2

OBO

Bettermann

m. 110 0,28 30,80

2 Cinkota tērauda stieples

stiprinājumu

elementi pie jumta

OBO Bettermann

gab. 120 2,56 307,20

3 Cinkota tērauda

stieples

stiprinājumu elementi pie

sienas

OBO

Bettermann

gab. 24 3,49 83,76

4 Zemējuma pārbaudes spaile

OBO Bettermann

gab. 2 4,25 8,50

6 Universālie

savienojumi

OBO

Bettermann

gab. 88 2,76 242,88

7 Zemējuma elektrods

plakandzelzs

4x40mm

OBO Bettermann

m. 55 0,46 25,30

8 Neparedzētie izdevumi

OBO Bettermann

85,00

9 Nepieciešamo materiālu kopējās izmaksas 783,44

10 Zibens aizsardzības montāţas izdevumus pieľem aptuveni 30% no

materiālu summas

235,03

11 Zibens aizsardzības aptuvenās izmaksas kopā sastāda izmantojot OBO

Bettermann firmas materiālus 1018,47

Darbu un materiālu izmaksas aktīvās zibens aizsardzības metodei 1 Aktīvais zibens

uztvērējs SATELITE+

“Duval” komp. 1 620,00 620,00

2 Savienotājs

“Masts/

SATELITE 14/24”

“Duval” komp. 1 18,00 18,00

3 Masts tērauda

cinkots L=2m

“Duval” komp. 1 75,00 75,00

4 Vara stieple Cu

8mm2

“Duval” m. 45 0,43 19,35

5 Zemējumu un

novedēja pievienojuma un

kontroles kārba

“Duval” komp. 2 36,00 72,00

7 Zemējums “Pīles pēda”

“Duval” komp. 2 68 136,00

8 Neparedzētie

izdevumi

“Duval” 120,00

9 Nepieciešamo materiālu kopējās izmaksas 1060,35

10 Zibens aizsardzības montāţas izdevumus pieľem aptuveni 30% no

materiālu summas

318,11

102

1 2 3 4 5 6 7 8 9

11 Zibens aizsardzības aptuvenās izmaksas kopā sastāda izmantojot OBO

Bettermann firmas materiālus 1378,46

Piezīme: 1.) Visas cenas norādītas bez PVN;

2.) Izmantojot citu firmu materiālus cenas var būt savādākas.

No aptuvenās tāmes, var redzēt, ka visizdevīgāk tādām mazām ēkām kā privātmāja, kas

atbilst III kategorijai, izmantot pēc iespējas vienkāršāko zibens aizsardzības risinājumu, kam

par pamatu ľemts zibens uztvērēja stienis. Pārējās divas metodes ir dārgākas. Tīklojuma

metode par kādiem pāris simts latiem dārgāka, jo nepieciešams vairāk cinkotas tērauda

stieples, kuras stiprinājumu elementu izmaksas sadārdzina šo metodi. Taču ja ēkas īpašnieks

nevēlās, lai uz ēkas ir uztvērējs, kuru var pamanīt pa gabalu, tad izdevīgāk izmantot tīkla

aizsardzības metodi, jo šajā gadījumā tā nav tik pamanāma, bet veic tādas pašas funkcijas.

Salīdzinot aktīvās zibens aizsardzības sistēmas izmaksas ar klasiskajām var secināt, ka šī

sistēma ir jau krietni dārgāka par abām iepriekšminētajām. Lielāko cenas daļu aktīvajai zibens

aizsardzībai sastāda pats aktīvais zibens uztvērējs, kas vien maksā jau pie septiľsimt latiem.

Dotajā brīdī pēc jaunākās informācijas Polijas firma “GALMAR” izstrādā speciālu komplektu

privātmāju aizsardzībai ar aktīvās zibens aizsardzības sistēmu, kas cenas ziľā nebūs dārgāka

par klasiskajām zibens aizsardzības metodēm.

Ja uz ēkas jumta izvieto daţādas iekārtas un izvadus, tad tas sadārdzina zibens

aizsardzības sistēmu, jo bieţi tos nepieciešams vēl papildus aizsargāt. Šādai aizsardzībai

nepieciešams pat apvienot vairākas metodes.

Otra ēka ar izmēriem 50x120 m, kurai veikts ekonomiskais novērtējums ar daţādām

aizsardzības metodēm, ir liela noliktava ar sveču rūpnīcu, ko dotajā brīdī pārbūvē no vecas

noliktavas Ventspilī. Dotā ēka atbilst III aizsardzības kategorijai. Ēka ar leľķa aizsardzības

metodi ilustrēta 9.4. attēlā, ēka ar tīkla aizsardzības metodi ilustrēta 9.5. attēlā un ēka ar

aktīvo zibens aizsardzības metodi ilustrēta 9.6. attēlā.

Atbilstoši 3. pielikumam lielai noliktavai ar sveču rūpnīcu noteikts, ka tā atbilst III

kategorijai. Šai ēkai veikts ekonomiskais vērtējums tāpat kā dzīvojamai ēkai, lai noteiktu

aptuvenās zibens aizsardzības izmaksas.

9.4. attēlā dota liela noliktava ar sveču rūpnīcu, kur zibens aizsardzībai izmantota

klasiskā zibens aizsardzības leľķa metode. Lai šādu ēku pasargātu no tiešiem zibens

trāpījumiem izmantoti 18 gabali divus metrus gari zibens uztvērēji, kas stiprināti pie trīs

metrus gariem mastiem ar atsaitēm. Par zibens uztvērēja optimālo garumu pieľemts zibens

uztvērējs ar mastu 5 m, jo garākus zibens uztvērējus būtu sareţģītāk piestiprināt. Arī garāku

zibens uztvērēju lietošana nedotu lielu vēlamo efektu un kopējais skaits tāpat paliktu liels.

103

Garāku zibens uztvērēju un to mastu stiprināšana Ventspilī, kur ir spēcīgāks vējš, radītu

problēmas un izmaksa šādiem uztvērējiem ar mastu būtu augstāka. Pa ēkas jumta parapetu

piestiprināta cinkota tērauda stieple ar diametru 8 mm. Pie šīs stieples ar tādu pašu stiepli

pievienoti zibens uztvērēji un pie šīs stieples stiprināti zibens novedēji. Zibens novedēji pa

ēkas perimetru novadīti ik pēc 20 m ēkas garākās sienas daļā un ik pēc 25 m ēkas īsākās

sienas pusē. Dotajai ēkai uzstādīti 16 zibens novedēji no cinkotas tērauda stiepes ar diametru

8 mm. Zibens novedēji pievienoti pie zemējuma kontūra pa ēkas perimetru. Kontūrs kalpo

gan par zibens novedēja kontūru, gan atbilstoši EIN par elektroiekārtu aizsardzības kontūru.

Kontūru paredzēts ieguldīt 0,7 m dziļumā pa ēkas perimetru 1m attālumā no ēkas. Kontūram

izmanto horizontālu zemējumu no cinkota tērauda plakandzelzs ar izmēriem 40x4 mm.

9.4. att. Ēka ar leľķa zibens aizsardzības metodi

9.5. attēlā parādīta tā pati lielā noliktava ar sveču rūpnīcu. Dotajā gadījumā izveidota

zibens aizsardzība ar tīkla zibens aizsardzības metodi. Zibens aizsardzības tīkls ar acs

izmēriem 10x10 m, veidots no cinkotas tērauda stieples ar diametru 8 mm. Pārējie risinājumi

saglabāti tādi paši, kā attēlā 9.4.

104

9.5. att. Ēka ar tīkla zibens aizsardzības metodi

9.6. attēlā tā pati lielā noliktava ar sveču rūpnīcu, kurai uz ēkas jumta uzstādīti divi

aktīvie zibens aizsardzības uztvērēji un no tiem līdz zemējumiem uz pretējām pusēm novesti

zibens novedēji no vara stieples ar diametru 8 mm.

9.6. att. Ēka ar aktīvās zibens aizsardzības metodi

105

Novedēji pievienoti diviem atsevišķi pretējos mājas stūros izvietotiem aktīvās zibens

aizsardzības zemējuma kontūriem “pīles kāja” no trijiem horizontāliem zemētājiem. Dotajai

ēkai zināmas priekšrocības, jo nav jāveido 350 m gara tranšeja ap ēku, lai izveidotu

zemējumu kontūru, kā tas ir klasiskajās metodēs. Dotajā gadījumā jāveido atsevišķs

zemējuma kontūrs elektroiekārtu aizsardzībai.

Trijām izmantojamām metodēm nepieciešamo materiālu tāmi otrajam gadījumam skat.

9.2. tabulā.

9.2. tabula

Materiālu specifikācija lielai noliktavai ar sveču rūpnīcu

Nr.

p. k.

Izmantojamā

materiāla

nosaukums

Raţot.

firma

Tips

(marka)

Mērv. Nepiec.

daudz.

Vienības

cena, Ls

Materiālu

kopsumma,

Ls

Piezīmes

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Darbu un materiālu izmaksas leņķa zibens aizsardzības metodei 2 Zibens uztvērējs

L=2m

OBO

Bettermann

gab. 18 8,71 156,78

3 Zibens uztvērēja

masts L=3m

OBO

Bettermann

gab. 18 15,18 276,24

4 Atsaites ar

stiprinājuma

elementiem

OBO

Bettermann

komp. 18 12,52 225,36

5 Masta stiprinājums

OBO Bettermann

gab. 18 4,53 81,54

6 Cinkota tērauda

stieple St/Zn

8mm2

OBO

Bettermann

m. 900 0,28 252,00

7 Cinkota tērauda stieples

stiprinājumu

elementi pie jumta

OBO Bettermann

gab. 650 2,56 1664,00

8 Cinkota tērauda

stieples

stiprinājumu elementi pie

sienas

OBO

Bettermann

gab. 250 3,49 872,50

9 Zemējuma

pārbaudes spaile

OBO

Bettermann

gab. 16 4,25 68,00

10 Universālie

savienojumi

OBO

Bettermann

gab. 230 2,76 634,80

11 Zemējuma

elektrods plakandzelzs

4x40mm

OBO

Bettermann

m. 350 0,46 161,00

12 Neparedzētie izdevumi

OBO Bettermann

200,00

13 Nepieciešamo materiālu kopējās izmaksas

4322,22

106

1 2 3 4 5 6 7 8 9

14 Zibens aizsardzības montāţas izdevumus pieľem aptuveni 30% no

materiālu summas

1296,67

15 Zibens aizsardzības aptuvenās izmaksas kopā sastāda izmantojot OBO

Bettermann firmas materiālus

5618,89

Darbu un materiālu izmaksas aktīvās zibens aizsardzības metodei 1 Cinkota tērauda

stieple St/Zn

8mm2

OBO

Bettermann

m. 1620 0,28 453,60

2 Cinkota tērauda

stieples stipr.

elementi pie jumta

OBO

Bettermann

gab. 825 1,78 1468,50

3 Cinkota tērauda stieples stipr.

elementi pie

sienas

OBO Bettermann

gab. 250 3,49 872,50

4 Zemējuma pārbaudes spaile

OBO Bettermann

gab. 2 4,25

6 Universālie

savienojumi

OBO

Bettermann

gab. 250 2,76 690,00

7 Zemējuma elektrods

plakandzelzs

4x40mm

OBO Bettermann

m. 350 0,46 161,00

8 Neparedzētie

izdevumi

OBO

Bettermann

200,00

9 Nepieciešamo materiālu kopējās izmaksas 3845,60

10 Zibens aizsardzības montāţas izdevumus pieľem aptuveni 30% no materiālu summas

1153,68

11 Zibens aizsardzības aptuvenās izmaksas kopā sastāda izmantojot OBO

Bettermann firmas materiālus 4999,28

Dabu un materiālu izmaksas aktīvās aizsardzības metodei 1 Aktīvais zibens

uztvērējs SATELITE+

MegaTek komp. 2 620,00 1240,00

2 Savienotājs

“Masts/ SATELITE 14/24”

MegaTek komp. 2 18,00 36,00

3 Masts tērauda

cinkots L=4m

MegaTek komp. 2 95,00 190,00

4 Vara stieple Cu

8mm2

MegaTek m. 180 0,43 77,40

5 Zemējumu un novedēja

pievienojuma un

kontroles kārba

MegaTek komp. 2 36,00 72,00

7 Zemējuma Pīļu pēda

MegaTek komp. 2 68 136,00

107

1 2 3 4 5 6 7 8 9

8 Neparedzētie

izdevumi

OBO

Bettermann

200,00

9 Nepieciešamo materiālu kopējās izmaksas 1951,40

10 Zibens aizsardzības montāţas izdevumus pieľem aptuveni 30% no materiālu summas

585,42

11 Zibens aizsardzības aptuvenās izmaksas kopā sastāda izmantojot OBO Bettermann firmas materiālus

2536,82

Piezīme: 1.) Visas cenas norādītas bez PVN;

2.) Izmantojot citu firmu materiālus cenas var būt savādākas.

Otrajai ēkai, veicot ekonomisko novērtējumu, izmaksas ir pretējas. Tas saistīts ar to , ka

uz ēkām, kurām ir lielas platības, zibens uztvērēju stieľus uzstādīt nav izdevīgi, jo

nepieciešams izmantot daudz zibens uztvērēja stieľus. Var samazināt uztvērēju skaitu,

izvēloties augstākus mastus, bet tad rodas lielas problēmas ar mastu stiprināšanu un garāki

masti ir ļoti dārgi. Vismazākās izmaksas ir aktīvajai zibens aizsardzībai, jo šeit materiālu ziľā

nav liela palielinājuma. Nepieciešams otrs aktīvais zibens uztvērējs un palielinās zibens

novedēja garums, bet pārējie materiāli nemainās. Rezultātā, cena izmainās par aktīvā zibens

uztvērēja izmaksas vērtību. No šejienes izriet, ka ēkām ar lielām jumta platībām, attiecīgi

palielinoties jumta laukumam, cena tik strauji nepieaug. Aktīvajā zibens aizsardzībā mazām

ēkām nepieciešami lielāki ieguldījumi nekā izmantojot citas aizsardzības metodes, jo lielāko

cenas daļu sastāda aktīvais zibens uztvērējs. Attiecīgi lielām ēkām šī cena nav tik jūtama

kopējā summā, salīdzinot šo aizsardzības metodes izcenojumu ar citām aizsardzības

metodēm.

Ja nav uzticība aktīvās aizsardzības uztvērējam, tad izdevīgāk par stieľa veida zibens

uztvērējiem uz ēkas jumta likt tīklojuma zibens aizsardzību. Šai metodei izmaksas lielu jumtu

platībām būs zemākas, jo nav nepieciešams izmantot zibens uztvērējus ar mastiem, kas

izmaksā daudz vairāk nekā vairāk cinkota tērauda stieples un stiprinājumu elementi sieta

aizsardzības metodei.

Ja ir vidēja izmēra ēka, tad šādai ēkai jāvadās no apstākļiem. Taču visām ēkām nedrīkst

ignorēt daţādus faktorus, kas var ietekmēt cenu. Šī cena vienmēr var būt augstāka nekā

noteiktā, jo nav ľemtas vērā izmaksu cenas daţādiem transportēšanas izdevumiem un citiem

neparedzētiem apstākļiem.

Katram objektam, ja grib atrast pēc iespējas ekonomiskāko variantu, jāveic daţādu

metoţu pielietošanas izvērtēšana un kalkulācija, jo katrs gadījums ir individuāls. Katrai ēkai

vai celtnei ir savi faktori, kas katru reizi var savādāk ietekmēt vienu vai citu izmantojamo

aizsardzības metodi. Precīzi uzreiz noteikt, kura metode būs ekonomiski izdevīgāka ir grūti.

108

Jārēķinās, ka ekonomiski izdevīgākā metode var nebūt vizuāli pievilcīga un pat bojāt ēkas

fasādi un estētisko izskatu, kā rezultātā var nākties izmantot dārgāku aizsardzības metodi, kas

nebojās ēkas fasādes un vizuālo izskatu, ja tas ir svarīgi ēkas īpašniekam.

Sareţģītākām ēkām, kur nepieciešams lietot vienlaicīgi vairākas metodes, nevar veikt

šādu metoţu ekonomisko novērtējumu. Izmantojot vairākas metodes vienai ēkai, ja tas ir

iespējams, nepieciešams variēt, lai noteiktu kā visizdevīgāk sabalansēt daţādas metodes

vienai sareţģītai ēkai, lai iegūtu pēc iespējas zemākas izmaksas.

109

SECINĀJUMI

Latvijā dotajā brīdī spēkā ir neeksistējošas valstu savienības izstrādātā instrukcija, taču

šī instrukcija ir gan morāli, gan fiziski novecojusi un jaunas instrukcijas, standarta vai normu

Latvijā nav. Pārsprieguma aizsardzības veido pēc 1987 gadā izstrādātās un 1988 gadā

publicētās instrukcijas. Kopš tās izdošanas pagājuši jau 16 gadi, kas ir ļoti ilgs laiks, jo šo

gadu laikā dzīve daţādās sfērās ļoti progresējusi un attīstījusies, salīdzinot ar to laiku, kad

izstrādāta iepriekšējā instrukcija. Eiropas normas vai nacionālos valsts standartus ik pēc 5

gadiem koriģē, jo to pieprasa normāli dzīves attīstības tempi. Turklāt Eiropas valstīs izstrādāti

vienoti kopējie normatīvi attiecībā uz bāzes modeli, kuru Eiropas valstis izmanto savu iekšējo

valsts standartu izstrādāšanai.

Dotajā brīdī padomju instrukcijas pārstrāde vai jaunu normu, vai nacionālo standartu

izstrāde ir jāveic nekavējoši. Pašreizējā situācija, kāda tā ir ēku aizsardzības no atmosfēras

pārsprieguma jomā ir nepieļaujama. Cik zināms, tad darbi pie standartu izstrādes norisinās,

taču tempi ir gauţām lēni un nav pieľemami. Darbinieki, kas tajā iesaistīti, nespēj savstarpēji

vienoties. No tā cieš projektētāji, būvnieki un ēku īpašnieki.

Latvija pilntiesīgi uzľemta Eiropas Valstu Savienībā. Pēc iestāšanās Latvijā citās

radnieciskās sfērās daudzus normatīvus, instrukcijas pielīdzina Eiropas Valstu Savienības

normatīviem un instrukcijām vai izstrādā jaunas. Taču ēku un celtľu aizsardzībai no

pārsprieguma nekas šajā ziľā nav izdarīts. Dotajā brīdī šajā sfērā valda liels haoss un

neizpratne, kādus normatīvus vai instrukcijas lietot, kamēr nav jauno normatīvu vai standartu.

Nav skaidrs vai izmantot par bāzi Eiropas normas jeb kādas Eiropas valsts nacionālos

standartus, vai turpināt izmantot veco padomju instrukciju.

Ja tiks pieľemtas jaunas normas vai izstrādāts jauns Latvijas Valsts nacionālais

standarts, nepieciešams:

1. Noteikt pārejas posmu no padomju laika normām uz jaunajām. Pēc jauno normu vai

instrukcijas pieľemšanas būtu vēl vismaz 2 gadus jāļauj realizēt dzīvē jau gatavos projektus

ēku aizsardzībā no atmosfēras pārsprieguma. Pretējā gadījumā cietīs daudzi ēku īpašnieki,

kuriem pārejas periodā izstrādāti projekti. Šai situācijā būs nepieciešams par vienu projektu

maksāt divkārši.

2. Pārskatīt jautājumus par aktīvās zibens aizsardzības izmantošanu un iekļaut to

pārsprieguma aizsardzības normās. Iespējams arī leģitimizēt līdzšinējo stāvokli, kad Latvijā

daudzi vadās pēc Francijas nacionālā standarta. Aktīvo aizsardzību vajadzētu atļaut izmantot,

110

jo bieţi sastopami gadījumi, kad sareţģīto ēku konfigurācijas rezultātā klasisko zibens

aizsardzību sareţģīti izmantot.

3. Zibens trāpījumu skaita noteikšanu ieteicamāk būtu veikt pēc Vācijas parauga, kad

uzreiz parādās zibens trāpījumu skaits uz vienu kvadrātkilometru. Sareţģītāk to izdarīt pēc

padomju instrukcijas parauga, kurā norāda zibens negaisa skaitu gada laikā, un pēc tam no

tabulas atrod trāpījumu skaitu. Lieliem reģioniem tas ir vienkāršāk, bet Latvijai, zinot vietas,

kur zibens aktivitāte ir visai atšķirīga, izdevīgāk izmantot Vācijā lietojamo kartes veidu.

4. Labāk izdarīt ”drošo” attālumu noteikšanu pēc Eiropas normām, jo tajās var precīzi

noteikt attiecīgajai aizsardzības kategorijai nepieciešamo minimālo drošo attālumu. Padomju

instrukcijā nav norādījumu, kā noteikt minimālos attālumus no daţādām iekārtām, kas

izvietotas uz ēkas vai celtnes jumta.

Latvijā ir projektētāji, kas vēl pirms iestāšanās Eiropas Valstu Savienībā, projektos

izmantoja Eiropas normas vai Eiropas valstu nacionālos standartus. Atšķirības starp Eiropas

normām un padomju laikos izstrādāto instrukciju ir vērā ľemamas. Atšķirības ir ēku

aizsardzības kategoriju noteikšanā un iedalījumā. Eiropas normās vairāk aizsardzības

kategoriju nekā padomju instrukcijā. Eiropas normās katrai aizsardzības kategorijai skaidrāk

norādītas aizsardzības metodes. Pamatā ir trīs aizsardzības metodes, kuras var izmantot visām

aizsardzības kategorijām. Padomju instrukcijā visas metodes nevar izmantot visām

aizsardzības kategorijām. Tas padomju normās un instrukcijās ir darīts ar nolūku, lai

ierobeţotu un samazinātu materiālu izmantošanu, jo, kā zināms, Padomju Savienībā bija

problēmas ar materiāliem un tie bija deficīts. Eiropas normās pēdējo gadu laikā samazināti

daţi parametri, kā rezultātā nepieciešams izmantot vairāk materiālu nekā iepriekš, izveidojot

zibens aizsardzības sistēmu. Pret to iebilst patērētāju aizsardzības organizācijas. Tam par

iemeslu minētas trīs lielas Vācijas firmas, kas raţo zibens aizsardzības sistēmu elementus un

cenšas panākt normatīvu korekcijas. Korekcijas normatīvos nestu lielāku peļľu šiem

raţotājiem. No iepriekš minētā var secināt, ka padomju instrukcija nav tik dinamiska un ir

piezemēta materiālu izmantošanā, kas patērētājiem ir izdevīgi, jo neviens negrib ieguldīt

liekus līdzekļus. Pētot Eiropas normas var secināt, ka pēc šīm normām materiālu patēriľš būs

lielāks. Iespējams, ka Eiropas normās materiālu izmantošana ir pārmērīgi pārspīlēta. Latvijā,

izstrādājot jaunas normas vai instrukcijas, jāvadās pēc Eiropas normām, bet tas nozīmē, ka

zibens aizsardzības sistēmām daudzi būs spiesti tērēt vairāk līdzekļu. Šķiet, ka izstrādājot

jaunas Latvijas normas vai standartus jānosaka zinātniski pamatota zibens aizsardzības

sistēmas izveide daţādām ēku aizsardzības kategorijām, nosakot racionālu materiālu

izmantošanu. Dotajā brīdī tas nav iespējams, jo Latvijā nav pietiekošas zinātniskās bāzes, kur

111

veikt šādus eksperimentus. Līdz ar to Latvijā jāizstrādā normas vai instrukcijas, kam par

pamatu ľemtas Eiropas zibens aizsardzības normas. Pēc jaunu normu izstrādāšanas

nepieciešams rīkot seminārus par normu pielietošanu, jo pašreizējo padomju instrukciju traktē

daţādi sakarā ar lielo nekonkrētību ēku aizsardzības kategoriju noteikšanā.

Pēc veiktā ekonomiskā vērtējuma, lietojot daţādas metodes divām vienkāršas

konfigurācijas ēkām, var secināt, ka izmaksas un materiālu daudzums ir atšķirīgs. Taču bieţi

vairākas metodes lieto kopā un tad ir grūti ekonomiski izvērtēt katru no metodēm atsevišķi.

Var ietaupīt gan līdzekļus, gan materiālus, ja mēģina savstarpēji mainīt un sabalansēt vienai

ēkai daţādas izmantojamās metodes. Tas ir ļoti interesants process, jo lielākoties katrai ēkai ir

savas arhitektoniskās īpatnības un citi apstākļi, kas, veidojot zibens aizsardzību ēkai, piespieţ

projektētāju parādīt savas zināšanas.

Lai projektētāji un būvnieki varētu savas spējas pilnvērtīgi realizēt dzīvē un lai ēkas vai

celtnes pasargātu no atmosfēras pārsprieguma, pats galvenais nosacījums - Latvijā beidzot

jāizstrādā mūsdienu prasībām atbilstošas normas vai instrukcijas atmosfēras pārsprieguma

aizsardzībai.

112

LITERATŪRAS SARAKSTS

1. DIN V VDE 0185-1-2002-11 standarts. Sabiedrisko īpašumu aizsardzība. – Vācija, 1999.

2. DIN V VDE 0185-1-2002-11 2 standarts. Zibens aizsardzības klases. – Vācija, 1999.

3. DIN V VDE 0185-1-2002-11 3 standarts. Ārējā ēku un personu zibens aizsardzība. –

Vācija, 1999.

4. DIN V VDE 0185-1-2002-11 4 standarts. Iekšējā ēku un personu zibens aizsardzība.

– Vācija, 1999.

5. ENV 61024-1 (Eiropas normas zibens aizsardzībā). – CENELEC, Ţenēva, 1994.

French Standard NF C 17-120 (Francijas nacionālais standarts aktīvajā zibens aizsardzībā). –

Francija, 1995.

6. IEC 61024-1 (Starptautiskais standarts zibens aizsardzībā). - CENELEC, Ţenēva, 1990.

7. PN-IEC 61024-1 (Polijas nacionālais standarts zibens aizsardzībā). – Polija, 2003.

8. PN-86 E-05003/01 (Polijas nacionālais standarts zibens aizsardzības ierīkošanā). – Polija,

2003.

9. V. Putniľš Augstsprieguma tehnika. – Rīga: Rīgas Tehniskā Universitāte, 1995. -140 lpp.

10. V. Putniľš Augstsprieguma tehnikas laboratorija. Laboratorijas dabu apraksts. – Rīga:

Rīgas Tehniskā Universitāte, 1996. -54 lpp.

11. ИНСТРУКЦИЯ По устройству молниезащиты зданий и сооружений РД 34.21.122-

87. – Москва, 1988.

12. Internets. - BLIDS no Siemens (www.blids.de).

113

13. Internets. - Blitzradar (zibens radars) (www.blitzradar.de).

14. Katalogi OBO BETTERMANN. – Vācija, 2003.

15. Katalogi GALMAR. – Polija, 2003.

16. Katalogi DUVAL MESSIEN. – Francija, 2003.

17. OBO BETTERMANN semināru materiāli. – 2004.

18. GALMAR semināru materiāli. – 2004.

114

PIELIKUMI

115

1. Pielikums – Zibens novedēju aizsardzības zonas

1. Viens stieņa veida zibens uztvērējs

Viens stieľa veida zibens uztvērējs ar augstumu h veido konusu ar apaļu pamatu (skat.

1.1. attēlu), kur augša atrodas augstumā ho<h. Uz zemes aizsardzības zona veido apli ar

rādiusu ro. Horizontālā aizsardzības zona uz aizsargājamā objekta augstumā hx atspoguļo

riľķi ar rādiusu rx.

1.1.att. Atsevišķa stieľa veida zibens novedēja

aizsardzības zona

1.1. Viena stieľa veida zibens uztvērēja ar augstumu h 150 m aizsardzības zonai ir šādi

gabarīti:

Zona A

hho 85,0 ;

hhro 002,01,1 ;

85,0002,01,1 x

x

hhhr .

Zona B

hho 92,0 ;

hro 5,1 ;

116

92,05,1 x

x

hhr .

Vienam stieľa veida zibens uztvērējam ar augstumu h 150m pie hx un rx izmaiľām

aizsardzības zonu B var noteikt pēc formulas:

5,1

63,1 xx hrh .

1.2 Viena stieľa veida zibens uztvērēja ar augstumu 150<h<600 m aizsardzības zonai ir

šādi gabarīti:

Zona A

hhho 150107,185,0 3;

hhro 150108,18,0 3;

hh

hx

150(107,185,01

3

hhrx 150108,18,0 3 .

Zona B

hhho 150108,092,0 3;

mro 225 ;

hh

hr x

x150(108,092,0

225250

3 .

2. Divi stieņa veida zibens uztvērēji

2.1. Divu stieľa veida zibens uztvērēju ar augstumu h 150m aizsardzības zona parādīta

1.2. attēlā. Gala telpas aizsardzības zonas nosaka kā viena stieľa veida zibens uztvērējam, kur

gabarītus ho, ro, rx1, rx2 nosaka pēc 1. pielikuma 1.1. punkta formulām abu tipu aizsardzības

zonām.

Divu stieľa veida zibens uztvērēju iekšējai aizsardzības telpai ir šādi gabarīti:

Zona A

Ja L h hc = ho; rcx = rx; rc = ro ;

ja h<L 2h

c

xcocxoc

oc

h

hhrrrr

hLhhh

;

10317,0 4

;

117

ja 2h<L 4h

c

xcocx

oc

oc

h

hhrr

h

hLrr

hLhhh

22,01

10317,0 4

.

1.2.att. Divu stieľa veida zibens novedēju

aizsardzības zona

Ja attālums starp zibens uztvērējiem L>6m zonai A zibens novedējus nepieciešams

aplūkot kā vienu.

Zona B

Ja L h hc = ho; rcx = rx; rc = ro ;

ja h<L 6h

c

xcocxoc

oc

h

hhrrrr

hLhh

;

14,0

.

Ja attālums starp zibens uztvērējiem L>6m zonai B zibens novedējus nepieciešams

aplūkot kā vienu.

Ja zināmi hc un L lielumi (pie rcx=0) zibens novedēju augstumu aizsardzības zonai B

nosaka pēc formulas:

06,1

14,0 Lhh c .

2.2. Divu daţādu augstuma stieľa veida zibens uztvērēju h1 un h2 150 m aizsardzības

zona parādīta 1.3. attēlā.

118

1.3.att. Divu daţādu garumu stieľa veida zibens

novedēju aizsardzības zona

Gala telpas aizsardzības zonas nosaka kā viena stieľa veida zibens novedēja

aizsardzības zonu, kur gabarītus ho1, ho2, ro1, ro2, rx1, rx2 nosaka pēc formulām 1. pielikumā 1.1.

punktā abu tipu aizsardzības zonām. Divu stieľa veida zibens uztvērēju iekšējai aizsardzības

telpai ir šādi gabarīti:

2

21 ooc

rrr ;

2

21 ooc

hhh ;

c

xcccx

h

hhrr ,

kur hc1 un hc2 lielumi izrēķināti pēc formulām 2.1. punktā - nosakot hc .

Diviem daţāda garuma zibens uztvērējiem, ja L 4*hmin, ir aizsardzības zona A, ja

L 6*hmin - zona B. Ja attālumi starp zibens uztvērējiem ir lieli, tos apskata kā atsevišķus

zibens uztvērējus.

3. Daudzu stieņa veida zibens novedējs

Daudziem stieľa veida zibens novedējiem ar augstumu h 150 m (skat. 2.1,

2.2.punktus) aizsardzības zonu nosaka pa blakus ľemtiem pāriem (skat. 1.4. attēlu).

119

1.4.att. Aizsardzības zona /plānā/ daudziem

stieľa veida zibens novedējiem

Lai droši aizsargātu vienu vai vairākus objektus ar augstumu hx saskaľā ar galvenajiem

nosacījumiem aizsardzības zonām A un B, tad visiem pa pāriem sasaistītiem zibens

uztvērējiem jāizpildās nosacījumam rcx >0. Pretējā gadījumā aizsardzība jāizpilda kā atsevišķi

stāvošam vai pa pāriem izvietotiem zibens uztvērējiem, atkarībā no 2.punkta izpildes

nosacījumiem.

4. Vienas troses zibens novedējs

Aizsardzības zona vienam troses zibens novedējam ar augstumu h 150m dota 1.5.

attēlā,

1.5.att. Vienas troses zibens novedēja

aizsardzības zona

120

kur h - troses augstums troses iekāršanas viduspunktā. Ja zināmi mastu augstumi hop,

tad troses ar šķērsgriezumu 35-50 mm2

garumu un augstumu (metros) nosaka, attiecīgi:

h= hop – 2 , ja a<120m un h= hop – 3 , ja 120 <a<150m.

Aizsardzības zona vienam troses zibens novedējam ir ar šādiem gabarītiem:

Zona A

hho 85,0 ;

hhro 0025,035,1 ;

85,00025,035,1 x

x

hhhr .

Zona B

hho 92,0 ;

hro 7,1 ;

92,07,1 x

x

hhr .

B tipa zibens aizsardzības zonu vienas troses zibens novedējam zināmiem hx un rx

parametriem nosaka pēc formulas:

7,1

85,1 xx hrh .

5. Divu trošu zibens novedējs

5.1. Divu trošu zibens novedējs ar zibens uztvērēju augstumu h 150m (skat. 1.6. attēlu).

Izmērus ho, rx, ro aizsardzības zonām A un B nosaka pēc 4. punkta formulām. Pārējos zonu

izmērus nosaka pēc šādām formulām:

Zona A

Ja L h hc = ho; rcx = rx; rc = ro ;

ja h<L 2h

c

xcocxoc

co

xox

oc

h

hhrrrr

hh

hhLr

hLhhh

;

;2

10317,0

,

4

;

121

ja 2h<L 4h

c

xcocx

oc

co

xox

oc

h

hhrr

h

hLrr

hh

hhLr

hLhhh

22,01

;2

10514,0

,

4

.

1.6.att. Divu trošu zibens novedēju

aizsardzības zona

Ja attālums starp troses zibens uztvērējiem L>4h, lai izveidotu aizsardzības zonu A,

zibens novedējs jāaplūko kā viens.

Zona B

Ja L h hc = ho; rcx = rx; rc = 0 ;

ja h<L 6h

c

xcocxoc

co

xox

oc

h

hhrrrr

hh

hhLr

hLhh

;

;2

12,0

, .

122

Ja attālums starp troses zibens uztvērējiem L>6h, lai izveidotu aizsardzības zonu B,

zibens novedējs jāaplūko kā viens. Ja ir zināmi lielumi hc un L (pie rcx =0), troses zibens

novedēja augstumu aizsardzības zonai B nosaka pēc formulas:

06,1

12,1 Lhh c .

5.2. Divu trošu zibens novedējs ar zibens uztvērēju ar augstumiem h1 un h2 (skat. 1.7. attēlu).

1.7.att. Divu daţādu garumu trošu zibens

novedēju aizsardzības zona

Gabarītus ro1, ro2, ho1, ho2, rx1, rx2 nosaka, pēc 4punkta formulām, kā priekš vienam

troses uztvērējam. Lielumu rc, hc noteikšanai nepieciešams izmantot šādas formulas:

2

21 ooc

rrr ;

2

21 ccc

hhh ,

kur: hc1 un hc2 nosaka pēc 5.1. punkta hc formulām.

Tālāk pēc šīs pašas nodaļas formulām aprēķina lielumus r’x1, r’x2, rxc.

123

2. Pielikums - I kategorijas ēku un celtņu aizsardzības zibens uztvērēji

2.1. att. Atsevišķi stāvošs stieľa veida zibens novedējs

2.2. att. Atsevišķi stāvošs troses zibens novedējs

124

3. Pielikums - Ēkas un celtnes aizsardzības kategorijas noteikšana ar datorprogrammas

Excel izveidotu aprēķina programmu pēc formulām atbilstoši DIN V ENV 61024-1

Projekts-Nr.: 85

Projekts-Nosaukums: Privātmāja "Aigari"

Firma: SIA "INNA Projekta"

Adrese: Kr. Valdemāra 37

Nc Aprēķins: Nc = A x B x C 0,000010000

A) Ēkas konstrukcija A = A1 x A2 x A3 x A4 0,005

A1 Sienas: Koks, vai kāds cits ātri uzliesmojošs materiāls 0,1

A2 Jumta konstrukcija: Koks 0,1

A3 Jumta segums: Plastikāts, Ruberoīds, Grants, Oļi 0,5

A4 Konstrukcijas uz jumta: Nav konstrukciju 1

B) Ēkas funkcijas B = B1 x B2 x B3 x B4 0,004

B1 Attiecībā uz cilvēkiem: Vidēja panikas iespējamība 0,1

B2 Kas atrodas ēkā: degošs 0,2

B3 Tā vērtība: vērtīgs 0,2

B4 Prasības un veicamie pasākumi bojājumu novēršanai: Nav 1

C) Sekas C = C1 x C2 x C3 0,5

C1 Dabas piesārņojums: Nav 1

C2 Drošības pasākumu rezultāts: Nav 1

C3 Citas sekas: vidējas 0,5

Nd Aprēķins: Nd = Ng x Ae x Ce / 1000000 0,010162

Ng Zibens spērienu biežums uz kvadrāta km gadā 1,7

Ae Ēkas izmēri Ae = L x W + 6 x H (L+W) + 9 x Pi x H2 5977 qm

L Garums 30 m

W Platums 15 m

H Augstums 10 m

Ce Ēkas relatīvā atrašanās vieta: Ēka, kuras tuvumā attālumā 3xēkas augstums nav citu ēku. 1

E > 1 - Nc / Nd Efektivitāte procentos 99,901590%

125

Rezultāts:

Aizsardzības klase: BSK 1 mit Zusatzmaßnahmen

Datums Paraksts

126

127

128

4. Pielikums - Tuvinājumu noteikšana ar datorprogrammas Excel izveidotu aprēķina

programmu pēc formulām atbilstoši DIN V ENV 61024-1

129

130

131

132